原文传递
船用双燃料发动机液化天然气供给系统设计研究
| 论文题名： | 船用双燃料发动机液化天然气供给系统设计研究 |
| 关键词： | 船用双燃料发动机;LNG供给系统;选型设计;建模仿真 |
| 摘要： | 随着国际海事排放法规的日益严格，燃烧清洁、储量丰富的天然气在船舶发动机上的应用受到广泛关注。由于天然气在船用发动机上通常是以低温液态的形式进行存储，供给过程中存在液相与汽相的转化，所以双燃料发动机的液化天然气(LNG)供给系统包括液化天然气储罐、LNG汽化装置、燃气控制单元等设备，系统组成、工作流程等比传统液态燃料发动机更为复杂，危险性也相应提高。同时，供气参数如流量、温度等会影响发动机的低温冷启动性能及动态响应特性。因此，需要结合船用发动机的具体参数对LNG供给系统进行选型设计与性能参数分析。 本文选取YC6K1242-30/40（1900r/min，309kW）高速发动机和WinGD5RT-flex50DF(99～124r/min，4775kW～7200kW)低速发动机为研究对象，开展以下三部分研究内容:(1)根据LNG供给系统和化工工艺设计规范，分别设计适用于高速双燃料发动机和低速双燃料发动机的液化天然气供给系统，对其中的主要部件:液化天然气储罐、汽化器、潜液泵等进行选型与布置设计;(2)基于供给系统选型设计流程，在MATLAB软件中搭建船用双燃料发动机供给系统选型设计的GUI平台，加快选型设计过程;(3)建立高速双燃料发动机和低速双燃料发动机的供给系统稳态、动态模型，研究不同工况下发动机边界条件（冷却水流量、温度等）对供气状态的影响规律，并为供给系统设计PID控制方案，当负荷改变时，实现天然气出口参数的控制。 通过分别对高速双燃料发动机和低速双燃料发动机LNG供给系统的选型设计与特性研究，本文得到具体的供给系统装置型号与布置方案，GUI设计平台以及发动机运行工况对供给系统的影响规律。在船用LNG发动机供给系统的设计初期以及运行阶段具有重要的应用价值和现实意义。 |
| 作者： | 李兆 |
| 专业： | 动力工程及工程热物理 |
| 导师： | 丁宇 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2022 |
检索历史
应用推荐
