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喷油规律对柴油机排放性能的影响研究
| 论文题名： | 喷油规律对柴油机排放性能的影响研究 |
| 关键词： | 柴油机;喷油规律;燃烧模型;数值计算;排放性能 |
| 摘要： | 船舶柴油机排放的氮氧化物对海洋大气环境的影响日益严重,随着排放法规的逐步完善和日益严格,给船舶柴油机的发展带来了前所未有的挑战。柴油机喷油规律直接影响缸内混合气的形成、燃烧及排放污染物的生成,不同喷油规律下柴油机缸内压力、温度以及燃烧放热率等参数不同,而这些参数又直接关系到柴油机的动力性、经济性以及排放性。 本文在“广安博之燃烧模型”的基础上,建立改进的准维多区燃烧模型,采用正十六烷和α-甲基萘的混合物代替柴油,充分考虑燃油的沸点及临界点对蒸发过程的影响,以及强迫对流和高温环境中液滴表面强烈的斯蒂芬流对传热、传质过程的影响,通过数值模拟的方法,对不同喷油规律进行了对比模拟计算。 本文研究了多种喷油规律对某中高速柴油机排放性能的影响,包括:单次喷射(矩形、梯形喷油规律)、预喷射、后喷射,同时考虑了喷油定时和喷油规律曲线拐点对燃烧、排放的影响。通过仿真对比发现:矩形喷油规律NO排放效果最好,但碳烟排放有所恶化;随着喷油定时的延迟,NO排放量降低,碳烟排放增多;随着梯形喷油规律曲线前期拐点的推后,NO排放量提高,碳烟排放量略微有所降低,变化幅度很小;对于预喷射技术,预喷量为2％、主-预喷间隔20℃A时,排放控制效果最佳;对于后喷射技术,后喷量为15%、主-后喷间隔16℃A时,排放控制效果最佳。 本文通过对柴油机排放的模拟计算,有效地改善了发动机的排放性能,取得较为理想的排放效果。本文的研究成果可为提高柴油机性能与改善污染物排放提供参考。 |
| 作者： | 裴玉成 |
| 专业： | 动力机械及工程 |
| 导师： | 周松 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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