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船用柴油机NO_x排放的试验研究

0 引言随着国际海事组织 (IMO)《MARPOL73/78公约》新增加了附则VI—防止船舶造成大气污染规则 ,有关船用柴油机的NOx 排放问题得到了各国的充分重视 ,带动了船用柴油发动机在控制废气排放方面的科学技术研究 .在航运界 ,随着人们环保意识的增强 ,正逐渐地淘汰污染严重的船舶和机型 ,采用新的环保型的绿色船舶和机型 .随着计算机科学、人工智能科学和自动化技术的不断发展 ,船舶管理科学化、自动化和智能化水平也在不断的提高 ,因管理问题造成的环境污染将日趋减少 .然而 ,随着排放标准要求的日益严格 ,研究和开发能适应未来环保需求的船用发动机NOx 处理技术 ,以及对现有商船进行可行的技术改造显得非常重要 .1 改变柴油机压缩比与喷油正时降低NOx 排放率的可行性分析船用柴油机排放的NOx 是燃烧过程的产物 ,根据氮元素的来源 ,可分成热力型NOx 和燃料型NOx[1] .热力型NOx 生成和排放率取决于燃烧火焰温度、氧浓...  (本文共5页) 阅读全文>>

《柴油机》2017年04期
柴油机

船舶柴油机燃烧技术研究

第 39 卷( 2017) 第 4 期柴油机Diesel EngineVol. 39( 2017) No. 4櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅殯殯殯殯机型与综述船舶柴油机燃烧技术研究杨子龙( 中国舰船研究院,北京 100101)摘 要: 浅析了船舶柴油机燃烧技术研究的背景和现状,重点介绍了新燃烧概念、废气再循环、高压燃油喷射、进气增压与可变配气、替代燃料、智能燃烧控制等技术的研究进展。通过对相关研究工作的分析和总结,凝练出了船舶柴油机燃烧技术领域的基础和热点科学问题。关键词: 船舶柴油机; 燃烧技术; 预混合燃烧; 智能控制中图分类号: TK421+. 2 文献标识码: A 文章编号: 1001 - 4357( 2017) 04 - 0007 - 07Research on Combustion Technology of Marine Diesel EnginesYang Zilong( China Ship Research an...  (本文共7页) 阅读全文>>

《燃烧科学与技术》2017年05期
燃烧科学与技术

进气加湿对船用柴油机燃烧和排放的影响

柴油机借热效率、燃油经济性优势,在船舶航运中占据举足轻重的地位.面对日益严峻的环境问题,国际海事组织规定于2016年1月开始实施轮船氮氧化合物排放限制TierⅢ法规,如何降低船用柴油机NOx排放迎来了严峻挑战.加湿燃烧技术是通过采取某种措施使一定量的水进入缸内,并参与燃烧过程;可以有效降低火焰燃烧温度,改变燃烧过程中的化学反应及传热传质过程;进而影响缸内流场分布和火焰结构,提高燃烧室内温度分布的均匀度;降低污染物的排放[1].根据所采用措施的类型,加湿燃烧技术可分为缸内直接喷水、油水乳化、进气加湿3种[2].其中,进气加湿相对于其他两种技术,具有实现难度低、成本小、耐久性好、减排潜力可观的优势,是未来内河航道运输船舶达到法规要求的主要技术手段.加湿可以提高空气的含湿量,增加相对湿度,使更多的水蒸气参与缸内燃烧.其对燃烧及排放的影响机理类似于废气再循环(EGR),主要集中在热效应、化学效应、稀释效应3个方面.水分子的引入使得进气成...  (本文共7页) 阅读全文>>

《中国机械工程》2017年18期
中国机械工程

船用柴油机燃烧室结构分析

0 引言柴油机具有较好的经济性、耐久性和可靠性,被广泛应用于船舶动力系统中。随着能源危机和环境恶化的加剧,船用柴油机的排放法规也愈加严格,于2016年开始在氮氧化物排放控制区实施的IMO TierⅢ法规对NOx排放的限值相较于TierⅢ法规减小了75%左右[1]。因此,在不损失热效率的情况下节能减排就成为船用柴油机的研究热点。与发动机台架试验相比,数值模拟可以观察到一些试验手段较难获得的瞬态特性,如柴油喷雾燃烧和污染物的形成过程等,加之船机体积较大,试验成本较高,所以该类研究多采用CFD(computational fluid dynamics)计算方法来进行[2-3]。过去的研究表明,缸内燃油空气混合程度的提高可以有效改善燃烧,进而提升发动机性能,并降低排放水平[4-5]。柴油机缸内的空气流动可以通过多种方式进行改进,但在近些年内研究学者进行最多的工作是改进燃烧室结构。RAKO-POULOS等[6]通过CFD方法利用准维模型研...  (本文共7页) 阅读全文>>

《船舶工程》2017年08期
船舶工程

基于正交设计的船用柴油机燃烧系统参数匹配及优化

0引言柴油机的燃烧质量主要受气体流动、燃油雾化、燃烧反应和能量转换等因素影响,而这些因素又取决于柴油机喷油系统、气流流动和燃烧室结构的配合,因此对柴油机燃烧系统进行优化匹配可以提高柴油机的动力和排放性能。柴油机缸内燃烧过程较为复杂,目前一般通过仿真或者试验的方法进行研究,而考虑试验条件的局限性、试验设备的测量精确性和总体成本,运用仿真计算研究柴油机缸内燃烧越来越受到青睐[1-3]。正交试验设计方法能够科学地安排和分析多因素试验,作为一种优化方法并结合仿真技术已广泛应用于科学研究中,如应用正交设计方法优化匹配柴油机喷射系统参数以提高喷油压力等[4-6]以及应用正交设计方法优化机械系统参数以提高性能[7-9]。本文基于4190ZLC-2型柴油机整机模型和缸内燃烧高压循环模型,综合考虑柴油机油、气和燃烧室的系统参数,通过正交试验设计方法安排各参数匹配仿真计算,并以动力和排放性能为评价指标,分析各因素对柴油机性能的影响,并最终得出较优的...  (本文共5页) 阅读全文>>

《内燃机工程》2006年04期
内燃机工程

船用中速柴油机No_x排放特性试验分析及实船测试探讨

1概述柴油机以其良好的经济性和可靠性在船舶上得到了广泛应用,然而其造成的排气污染不容忽视。为减少船舶废气排放污染,IMO73/78防污公约附则Vl—防止船舶造成空气污染规则,制定了船用柴油机NO二排放的控制标准田。该附则于2005年5月19日起生效。随着附则的实施,船舶柴油机NO,排放实船测试势在必行。由于Nq排放实船测试存在诸多困难,目前附则Vl中对其测试程序和方法还没有明确的规定。柴油机N认排放水平与其运行工况密切相关。按照附则Vl的要求,“按推进器原理运转的主柴油机”按E3试验循环进行NO二排放台架测试〔‘〕。然而,NO二排放实船测试中,按推进特性运行的主柴油机因选型中功率储备不同,海况、船体状况以及船舶受载状况不同,难以达到或稳定运行在要求的试验循环工况[zj。测试工况偏差会引起NO二排放测试偏差,因此对于作为船舶主机的柴油机,有必要在台架试验中研究其运行区域内随运行工况变化的NO二排放特性。为此,本文对一柴油机NO二排...  (本文共4页) 阅读全文>>