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风翼助航船舶主机燃烧过程优化研究
| 论文题名： | 风翼助航船舶主机燃烧过程优化研究 |
| 关键词： | 风翼助航船舶;船舶主机;燃烧过程优化;喷油规律;数学模型 |
| 摘要： | 随着世界经济的快速发展，能源与环境问题已成为国际社会广泛关注的焦点问题。在此背景下，船舶风翼助航技术重新引起了人们的重视并取得了快速发展。船舶使用风翼助航之后主机会降功率运行，在部分负荷下主机的燃烧质量会有所下降，从而会降低船舶主机的经济性和动力性。船舶使用风翼后为提高主机的动力性和经济性，有必要对风翼助航船舶主机的燃烧过程进行一定的优化研究。 文章选取一种空气动力性能较好的多段翼为研究对象，选取适宜安装风翼的某7.6万载重吨巴拿马型散货轮作为目标船。首先，对翼帆模型进行了风洞试验，测取了翼帆在不同攻角下的升力系数和阻力系数，并根据翼帆的空气动力性能以及风洞试验的测试结果，计算出了翼帆在不同风向角下可为目标船提供的最大助推力;其次，通过建立船、机、桨、翼的数学模型，计算出了目标船主机在风翼助推力下所运行工况点的主要参数（主机转速、扭矩、有效功率、循环供油量）;再次，通过建立目标船主机的整机模型，探究了喷油规律中喷油定时和喷油持续期对主机燃烧以及柴油机动力性、经济性的影响规律;最后，对主机在部分负荷时喷油定时和喷油持续期的匹配进行了优化计算，以实现风翼助航船舶主机在部分负荷时燃烧过程的优化。 通过对风翼助航船舶主机燃烧过程的优化研究，可得如下结论:实际风况的变化会引起风翼助推力的较大变化，进而会使船舶主机的工况发生较大变化，对主机运行产生不利影响，对风翼助推力的阶梯化有利于主机运行工况点的稳定;船舶主机喷油规律中喷油定时和喷油持续时间对主机的燃烧质量以及主机的经济性、动力性有着显著影响，在一定程度上增大喷油提前角和缩短喷油持续时间均可增大柴油机的爆发压力、增加主机的输出功率;通过模拟计算可以得出喷油定时与喷油持续期的最佳匹配关系，从而实现风翼助航船舶主机在部分负荷时燃烧过程的优化，进而为风翼助航船舶主机的设计和管理提供一定理论依据。 |
| 作者： | 客振亚 |
| 专业： | 轮机工程 |
| 导师： | 黄连忠 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连海事大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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