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6RT-flex58T-D型船用柴油机建模与排放预测研究
| 论文题名： | 6RT-flex58T-D型船用柴油机建模与排放预测研究 |
| 关键词： | 船用柴油机;容积法模型;双区燃烧;排放模型;燃油消耗 |
| 摘要： | 智能船舶研究热潮的来临和船舶“节能减排”相关政策的推行对船用柴油机提出了高效、智能、低排放的要求，为了满足设计阶段对柴油机性能参数以及排放参数快速预估的要求，需要利用仿真技术建立高精度、能够对排放污染物进行预测的柴油机模型。 本文以30000吨散货船“育鹏轮”主机6RT-flex58T-D为研究对象，在Simulink中建立了船舶主机的容积法模型以及废气排放模型。首先，通过开展稳态仿真实验，给出了不同负荷下柴油机的性能参数及缸内示功图，与实验数据对比，有效功率与燃油消耗率的相对误差均小于1.8%，爆发压力和压缩压力的相对误差在2.18%以内，其它性能参数的相对误差大部分小于4%，证明本模型拥有较高的精度。然后，针对设定转速突增突减和负载扰动两种实际中常见的动态变化过程对模型进行了动态仿真实验，验证了模型动态变化过程的正确性。最后，建立了CO2和SO2的排放计算模型，并基于双区燃烧模型的建模方法，根据扩展Zeldovich机理建立了NO生成率模型，仿真结果表明，CO2的相对误差在5%之间，NO浓度在25%负荷下相对误差达到最大为9.58%、NOx比排放量在75%负荷下相对误差达到最大为6.34%。 结果表明本文建立的柴油机模型及排放模型能够满足设计阶段对柴油机性能参数和排放参数预测的要求。对于航路规划、船舶柴油机智能控制、船舶性能预测和轮机模拟器研究都有一定的指导意义。 |
| 作者： | 廖昶 |
| 专业： | 轮机工程 |
| 导师： | 孙玉清;纪玉龙 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连海事大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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