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船用柴油机污染物生成、模拟计算与分析
| 论文题名： | 船用柴油机污染物生成、模拟计算与分析 |
| 关键词： | 船用柴油机;氮氧化合物;硫化物;排放物生成;模拟计算;大气污染 |
| 摘要： | 随着船用柴油机所排放物的污染物对海洋环境的影响日益突出，国际海事组织以及越来越多的国家和地区正积极采取各种有效措施以减少船舶排气对大气的污染，并以《MARPOL公约》附则的形式出台了《防止船舶造成大气污染规则》，其对船用柴油机排放污染物如：NOx、硫化物等都有严格的规定。因此近年来对船用柴油机所排放的NOx、硫化物的研究日益受到关注。其中大量的研究集中于船用柴油机NOx、硫化物排放的模拟计算，研究中主要采用数值模拟计算的方法，并结合化学反应动力学以及相关计算模拟软件进行分析计算，大大降低了研究费用，提高科研效率。 本文在以往相关模拟计算研究的基础上作了如下工作：首先参照HB模型并采用量子化学计算方法建立新的NOx生成模型，新模型考虑了瞬发NOx生成机理以及途经N2O的NOx生成机理，并确定了相关反应参数。而后参照煤燃烧过程的硫化物生成机理并利用量子化学计算建立柴油机工作过程硫化物生成模型，NOx与硫化物新模型建立后，对内燃机三维燃烧排放模拟程序进行排放模型的添加与改进，并以此进行计算研究。 通过对计算所得数据与原有计算结果以及实测数据相对比可以发现：所建立的新NOx生成模型计算结果精度有所提高。其中瞬发机理的添加使计算结果中氮氧化合物生成量有一定的增加，而途经N2O的NOx生成机理中N2O的还原作用使新模型最终计算结果氮氧化合物的生成量下降，最终生成结果NOx与原有计算模型相比其总生成量降低5％，更加接近与实测数据。并发现新模型氮氧化合物的生成规律、温度压力变化规律以及瞬态场内分布规律均与理论研究相一致，且得到的中间产物变化规律也符合理论预测，这也验证了模型的正确型。同时对添加的硫化物生成模型计算发现，其计算结果的硫化物生成规律、温度压力变化规律以及瞬态场内分布规律均与理论预测相一致，但模型的计算精度还有待验证和提高。 本文的工作为船用柴油机污染物尘成、模拟计算分析提供了新的方法，并对其相关研究的未来发展方向进行了展望。 |
| 作者： | 许铁夫 |
| 专业： | 环境工程 |
| 导师： | 张文平;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： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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