机内净化降低船用二冲程柴油机NO_x排放仿真 被引量：5

1

作者 贾亢 孙凯 +3 位作者 王天友 鲁祯 桂勇 韩连任 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期393-398,共6页

针对一台满足TierⅡ排放标准的船用二冲程柴油机,建立GT-Power一维仿真模型,研究了废气再循环(EGR)、米勒循环、进气加湿(HAM)以及优化喷油正时等手段对NO_x排放和燃油消耗率的影响,并探讨了通过多种措施耦合来实现TierⅢ排放标准的技... 针对一台满足TierⅡ排放标准的船用二冲程柴油机,建立GT-Power一维仿真模型,研究了废气再循环(EGR)、米勒循环、进气加湿(HAM)以及优化喷油正时等手段对NO_x排放和燃油消耗率的影响,并探讨了通过多种措施耦合来实现TierⅢ排放标准的技术路线.结果表明:单独采用米勒循环或进气加湿难以达到TierⅢ排放标准;通过结合米勒循环和进气加湿,可以将NO_x排放降低至TierⅢ标准,但会导致燃油消耗率大幅增加;废气再循环是降低NO_x排放的最有效措施,通过将其与米勒循环和进气加湿相结合,可有效减小EGR使用率,并适度改善燃油经济性的恶化程度. 展开更多

关键词 船用二冲程柴油机 NOX排放 废气再循环 数值仿真

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船用二冲程柴油机的性能故障模拟及分析 被引量：9

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作者 李方玉 胡以怀 +1 位作者 王欣 蒋佳炜 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2019年第S01期41-46,52,共7页

[目的]大型船用二冲程柴油机故障数据难以通过实验等方法获得,准确获得在各种故障模式下柴油机主要热力参数的变化规律,对于建立智能船舶柴油机的故障诊断系统具有重要意义。[方法]以MAN 6S35 ME-B9船用电控二冲程柴油机实机参数为依据,... [目的]大型船用二冲程柴油机故障数据难以通过实验等方法获得,准确获得在各种故障模式下柴油机主要热力参数的变化规律,对于建立智能船舶柴油机的故障诊断系统具有重要意义。[方法]以MAN 6S35 ME-B9船用电控二冲程柴油机实机参数为依据,在GT-Power软件中搭建其一维模型,利用实验数据对柴油机模型进行修正,获得柴油机正常工作状态下的计算模型,通过在模型中设置相关参数对柴油机典型故障进行模拟,并对不同环境温度下柴油机的工作过程进行模拟计算。[结果]通过对计算结果数据进行处理、分析,得到在各种故障及不同故障程度下柴油机热力参数和性能参数的变化规律,以及不同环境温度下热力参数的变化规律。[结论]研究成果可为智能船舶柴油机的故障诊断提供参考,为柴油机故障排除提供依据。 展开更多

关键词 GT-POWER软件 船用二冲程柴油机 整机模型 故障模拟 环境温度

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船用二冲程柴油机振动分析

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作者 叶晓华 《世界海运》 2007年第6期46-47,共2页

船舶振动是影响船舶安全的一个重要因素。介绍船舶振动的基本术语,分析二冲程低速柴油机的振动特性和外部不平衡力矩的特点,并结合实例给出船上使用过程中应采取的措施。

关键词 船用二冲程柴油机 船舶振动 主机

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船用二冲程柴油机鼓风机扫气模型与切换规律研究 被引量：4

4

作者 石磊 丰琳琳 +1 位作者 周涌明 邓康耀 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期31-35,40,共6页

针对船用7K90MC-C低速二冲程柴油机进行了鼓风机匹配和切换规律的研究。建立了二冲程柴油机与鼓风机仿真模型,着重研究了扫气模型的选取。通过试验校核,验证了计算结果的正确性。对2台鼓风机全开时切换规律的研究表明:柴油机负荷增加时... 针对船用7K90MC-C低速二冲程柴油机进行了鼓风机匹配和切换规律的研究。建立了二冲程柴油机与鼓风机仿真模型,着重研究了扫气模型的选取。通过试验校核,验证了计算结果的正确性。对2台鼓风机全开时切换规律的研究表明:柴油机负荷增加时鼓风机应在41%负荷左右关闭,柴油机负荷降低时鼓风机应在35%负荷左右打开,可以保证控制扫气量和热负荷的需要。 展开更多

关键词 内燃机 二冲程船用柴油机 增压系统 鼓风机 扫气模型

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船用二冲程柴油机推进轴系单缸熄火扭振计算 被引量：2

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作者 杨红军 郭锦程 李俊 《船舶与海洋工程》 2015年第4期56-60,共5页

通过对船用低速二冲程6缸柴油机和7缸柴油机推进轴系单缸熄火工况下相对振幅矢量和的计算,分析了相对振幅矢量和的分布对振动响应计算结果的影响。单缸熄火时,非主谐次激励的相对振幅矢量和增大,但仅低谐次激励对振动响应有影响,其影响... 通过对船用低速二冲程6缸柴油机和7缸柴油机推进轴系单缸熄火工况下相对振幅矢量和的计算,分析了相对振幅矢量和的分布对振动响应计算结果的影响。单缸熄火时,非主谐次激励的相对振幅矢量和增大,但仅低谐次激励对振动响应有影响,其影响大小取决于该谐次临界转速与主机最大持续转速的分布关系。对6缸柴油机而言,三次激励影响大,7缸柴油机则为四次激励。同时,对于6缸柴油机的三次激励和7缸柴油机的四次激励,一般接近曲轴输出端的3个气缸熄火时,相对振幅矢量和大于接近自由端的3个气缸。并对单缸熄火时的轴系振动角位移也进行了计算。 展开更多

关键词 单缸熄火 扭振计算 船用二冲程柴油机

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喷油角度对低速二冲程船用柴油机燃烧的影响 被引量：3

6

作者 王怀印 孙凯 +3 位作者 刘腾 王晨 鲁祯 王天友 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期139-144,共6页

针对低速二冲程船用柴油机燃烧过程中复杂的油气混合问题,本文采用CFD软件CONVERGE研究了喷油角度对某低速二冲程柴油机混合气形成、燃烧和排放的影响,并给出了喷油角度优化策略。结果显示:顺涡流方向调整喷油角度降NOx潜力较大,当喷油... 针对低速二冲程船用柴油机燃烧过程中复杂的油气混合问题,本文采用CFD软件CONVERGE研究了喷油角度对某低速二冲程柴油机混合气形成、燃烧和排放的影响,并给出了喷油角度优化策略。结果显示:顺涡流方向调整喷油角度降NOx潜力较大,当喷油角度α=23°时,NOx排放相比原机降低了22.1%;通过综合调整涡流方向和垂直方向喷油角度,优化了发动机NO x排放和BSFC的综合表现,(α=13°,β=22°)喷射角度可实现较低的NO x排放;无EGR时得到的燃油喷射角度优化策略,在EGR氛围下同样适用。 展开更多

关键词 二冲程船用柴油机 燃烧 排放 喷油角度 涡流 油气混合 燃油蒸发 EGR率

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二冲程船用柴油机稳态扫气流动特性 被引量：2

7

作者 张备 王天友 +3 位作者 崔磊 鲁祯 孙凯 田福全 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期228-235,共8页

设计了一台船用柴油机稳态扫气光学试验装置,用以研究低速二冲程船用柴油机的扫气过程.利用立体粒子图像测速技术对不同参数下的缸内扫气流场进行了研究.结果表明:随着扫气口径向切角的增大,平均涡心位置与气缸轴线的偏离增大,涡流强度... 设计了一台船用柴油机稳态扫气光学试验装置,用以研究低速二冲程船用柴油机的扫气过程.利用立体粒子图像测速技术对不同参数下的缸内扫气流场进行了研究.结果表明:随着扫气口径向切角的增大,平均涡心位置与气缸轴线的偏离增大,涡流强度有所增强,气流的轴向速度呈现先增大后减小的趋势;随着扫气口开度的减小,涡心附近的轴向速度先有所增大,当扫气口开度降低到25%时,轴向速度大幅度减小,并出现回流现象.为通过流场评估扫气性能,提出了“扫气非均匀性系数”.试验发现在扫气口径向切角为15°及20°时扫气性能较好,此外,扫气口开度对扫气性能的影响仅体现在扫气口开度较小时,此时在扫气口附近的轴向速度均匀性差,影响扫气性能. 展开更多

关键词 二冲程船用柴油机 扫气口结构 扫气非均匀性系数

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基于EGR技术的船用低速二冲程柴油机增压系统匹配研究 被引量：1

8

作者 孙坤 朱思鹏 +1 位作者 陆振华 邓康耀 《柴油机》 2018年第1期1-7,共7页

针对采用EGR技术的船用低速二冲程柴油机在满足IMO排放法规时增压系统须兼顾多模式、宽流量范围运行的问题,基于某型低速二冲程柴油机在GT-Power软件中搭建整机及EGR系统仿真模型并校核。在此基础上研究涡轮增压器匹配、进排气旁通、废... 针对采用EGR技术的船用低速二冲程柴油机在满足IMO排放法规时增压系统须兼顾多模式、宽流量范围运行的问题,基于某型低速二冲程柴油机在GT-Power软件中搭建整机及EGR系统仿真模型并校核。在此基础上研究涡轮增压器匹配、进排气旁通、废气旁通(EGB)等措施对该型柴油机TierⅢ和TierⅡ模式时性能的影响并得出系统匹配策略。研究结果表明:TierⅢ模式时,减小涡轮等效流通面积可有效恢复增压压力,但导致运行点接近压气机喘振线;引入进排气旁通则可有效解决喘振问题。TierⅡ模式时,采用EGR和EGB措施均可有效解决因涡轮等效面积减小带来的增压压力过高问题,但其中EGR方案NO_x排放较低,燃油消耗率偏高,而EGB方案燃油消耗率较低,NO_x排放偏高;综合应用EGR和EGB,即高负荷采用EGR,中低负荷采用EGB的匹配方案,可达到整机NO_x排放满足TierⅡ法规要求且燃油消耗率最低的设计目标。 展开更多

关键词 船用低速二冲程柴油机 增压系统 EGR EGB 匹配

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船用低速二冲程柴油机燃烧与排放数值模拟研究 被引量：3

9

作者 张俊军 吴朝晖 +5 位作者 胡朝霞 周涌明 李大保 杨志村 Yun Kang Daniel Lee 《柴油机》 2012年第2期20-25,共6页

使用CFD软件对一台船用低速二冲程柴油机额定工况点缸内喷雾、燃料着火和燃烧过程、排放物NOx浓度分布及生成总量进行了数值模拟研究。模拟所得压缩压力和最高燃烧压力与实测值基本一致。在额定工况点运行时,柴油机预混合燃烧比例很小,... 使用CFD软件对一台船用低速二冲程柴油机额定工况点缸内喷雾、燃料着火和燃烧过程、排放物NOx浓度分布及生成总量进行了数值模拟研究。模拟所得压缩压力和最高燃烧压力与实测值基本一致。在额定工况点运行时,柴油机预混合燃烧比例很小,基本呈现单峰状的扩散燃烧特征;燃烧放热初始时刻在上止点附近,整个燃烧持续期约为45℃A。同时,计算所得的NOx生成总量与实测值存在19.15%的偏差。 展开更多

关键词 船用低速二冲程柴油机 燃烧 排放 数值模拟

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变工况条件对船用二冲程低速柴油机扫气过程的影响

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作者 崔磊 张小玉 王怀印 《燃烧科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期366-375,共10页

在船用二冲程低速柴油机中,扫气过程的优劣直接关系到发动机的各项特性,在前期研究中主要以扫气口结构为主要研究方向,但发动机循环是一个瞬变的动态过程,因此需要针对扫气过程的不同阶段及不同环境因素开展性能分析,以便在扫气全过程... 在船用二冲程低速柴油机中,扫气过程的优劣直接关系到发动机的各项特性,在前期研究中主要以扫气口结构为主要研究方向,但发动机循环是一个瞬变的动态过程,因此需要针对扫气过程的不同阶段及不同环境因素开展性能分析,以便在扫气全过程内改善扫气性能.本研究基于扫气流动试验台,通过三维激光粒子测速系统,对不同工况条件下的稳态扫气过程进行了光学实验研究.结果表明:改变扫气压差、扫气口开度以及排气门升程均会对流通能力产生一定影响,但对涡流的影响不大;扫气口开度降低及排气门升程较低均会改善扫气均匀性,利于在一定程度上提升扫气效率,但根本上改善扫气均匀性的因素仍然是扫气口结构. 展开更多

关键词 船用二冲程低速柴油机 扫气过程 扫气均匀性 三维激光粒子测速系统

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Doosan公司先进的低速二冲程柴油机监控系统

11

作者 左彤梅 《柴油机》 2012年第1期26-30,共5页

介绍了斗山公司为保证DOOSAN-MAN B&W发动机的质量,自主研发的一些先进的低速二冲程柴油机监控系统,如轴承监控系统B-WACS、油水监控系统O-WACS;升级版的发动机减振装置ENVA;及安全、精确测量曲轴在装配过程中挠曲变形的工具Measuta... 介绍了斗山公司为保证DOOSAN-MAN B&W发动机的质量,自主研发的一些先进的低速二冲程柴油机监控系统,如轴承监控系统B-WACS、油水监控系统O-WACS;升级版的发动机减振装置ENVA;及安全、精确测量曲轴在装配过程中挠曲变形的工具Measutal。可供低速二冲程船用柴油机设计使用人员参考。 展开更多

关键词 低速二冲程船用柴油机 监控系统 减振装置 测量工具

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船用柴油机参数采集与分析系统开发

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作者 范宝龙 张德福 +1 位作者 马祥新 徐大伟 《天津航海》 2021年第3期33-35,共3页

文章以二冲程直流扫气船用柴油机作为研究对象,在分析试验台功能需求的前提下,采用可视化编程语言,完成了船用柴油机参数采集与分析系统的开发设计。该系统能够实现气缸压力信号采集,预处理(滤波,均值,光顺),示功图实时显示以及数据回... 文章以二冲程直流扫气船用柴油机作为研究对象,在分析试验台功能需求的前提下,采用可视化编程语言,完成了船用柴油机参数采集与分析系统的开发设计。该系统能够实现气缸压力信号采集,预处理(滤波,均值,光顺),示功图实时显示以及数据回放等功能。此外,还可显示转速、扭矩、扫气温度、扫气压力、各缸排气温度和涡轮前后温度等常规运行参数以及发动机运行状态。台架测试表明,所开发软件界面友好,工作可靠,能够满足船用柴油机台架试验的需要。 展开更多

关键词 二冲程船用柴油机 直流扫气 示功图 参数采集

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扫气口角度和涡流比对船用柴油机性能的影响

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作者 刘梦雨 鲁祯 +1 位作者 朱峰 卢天龙 《内燃机与动力装置》 2023年第6期1-9,51,共10页

利用Converge软件建立某大缸径低速二冲程船用柴油机的三维数值仿真模型,仿真研究扫气口水平倾角对柴油机性能的影响,并解耦涡流比的单独影响机理。结果表明:扫气口水平倾角过大或过小均导致缸内产生回流区及新鲜空气过早溢出,降低扫气... 利用Converge软件建立某大缸径低速二冲程船用柴油机的三维数值仿真模型,仿真研究扫气口水平倾角对柴油机性能的影响,并解耦涡流比的单独影响机理。结果表明:扫气口水平倾角过大或过小均导致缸内产生回流区及新鲜空气过早溢出,降低扫气效率;与原机水平倾角为15°时相比,当扫气口水平倾角为10°时,有效燃油消耗率和NO_(x)排放均降低;在合理范围内增大涡流比可有效改善油气混合均匀性和燃烧过程;与原机涡流比为4.5时相比,涡流比为20.5时燃油消耗率降低5.09%,燃油经济性明显改善;但涡流比过大对燃油消耗率的改善较小,同时导致壁面传热损失较大,因此涡流比应控制在20.5以下。 展开更多

关键词 二冲程船用柴油机 扫气口角度 涡流比 燃烧 排放

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多喷油器分段喷射对大缸径低速柴油机燃烧及排放的影响 被引量：8

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作者 杨坤 孙凯 +2 位作者 鲁祯 王天友 王怀印 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期27-34,共8页

针对大缸径低速二冲程船用柴油机,废气再循环(EGR)技术满足TierⅢ排放时造成的油耗恶化问题,采用三维数值模拟手段,研究了EGR氛围下多次喷射与燃油喷射角度对发动机油气混合、燃烧及排放的影响。结果表明,采用30%EGR率可满足TierⅢ排放... 针对大缸径低速二冲程船用柴油机,废气再循环(EGR)技术满足TierⅢ排放时造成的油耗恶化问题,采用三维数值模拟手段,研究了EGR氛围下多次喷射与燃油喷射角度对发动机油气混合、燃烧及排放的影响。结果表明,采用30%EGR率可满足TierⅢ排放标准;喷油角度直接决定缸内混合气形成过程,喷油角度过小会导致气缸中心油束重叠形成浓混合气区,缸内空气无法充分利用;喷油角过大会导致喷雾油束和火焰撞壁,缸壁散热损失增加;而适中的喷油角度(20°)有利于提升功率,降低油耗。在EGR氛围下通过协同优化多次喷射与喷油角度,采用30%EGR率结合10.0%预喷量,主预喷间隔为15°,喷油角20°,可使NO x排放降低65.5%,油耗仅增加1.24%;采用三次喷射可进一步改善油耗与NO x排放之间的折衷关系,但优化潜力有限。 展开更多

关键词 二冲程船用柴油机 废气再循环 多次喷射 喷油角度 排放

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进气组分对低速船机NO_x排放的影响 被引量：4

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作者 刘海峰 张慧祥 +1 位作者 王浒 邹宪 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期313-319,共7页

使用多维数值模拟方法,研究了采用废气再循环、进气加湿耦合喷油策略改善低速二冲程船机NO_x-ISFC(指示燃油消耗率)折衷关系的潜力.研究表明,EGR的稀释效应和热效应是降低缸内燃烧温度的主要原因,但稀释效应使得氧浓度降低,从而使得燃... 使用多维数值模拟方法,研究了采用废气再循环、进气加湿耦合喷油策略改善低速二冲程船机NO_x-ISFC(指示燃油消耗率)折衷关系的潜力.研究表明,EGR的稀释效应和热效应是降低缸内燃烧温度的主要原因,但稀释效应使得氧浓度降低,从而使得燃烧速率降低,燃烧持续期加长,导致油耗恶化;进气加湿引入量小,因而稀释效应的作用较小,大比例加湿的热效应作用较强是降低缸内燃烧温度的主要原因,而且少量的进气加湿对缸内燃烧过程和油耗影响较小.结果表明,EGR率为30%,,进气加湿量与喷油量的比值为1.5,喷油时刻为上止点后1°,CA,可在略微牺牲经济性的前提下,将NO_x降低90.5%,,满足TierⅢ排放法规的要求. 展开更多

关键词 二冲程船用柴油机 NOX排放 废气再循环 进气加湿 喷油时刻

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