柴油引燃天然气发动机燃烧特性数值模拟研究

来源 :大连海事大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lv_dan1102
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
目前能源缺乏和环保问题受到很多人的关注,天然气作为一种替代能源逐渐走进人们的视野。天然气储量丰富,经济性好,燃烧后的排放产物低,是一种很好的替代燃料。柴油引燃天然气发动机由于具有经济性好、排放低、压缩比高等优点,得到了广泛应用。目前柴油引燃天然气发动机有很多技术问题没有解决,因此对柴油引燃天然气发动机的研究具有重要意义。引燃柴油雾化效果和缸内流体流动状态对柴油引燃天然气发动机的燃烧和排放有着主要影响。本文采用数值模拟的方法,从引燃柴油喷射速度、喷射提前角和天然气当量比参数三个方面,研究并分析了对柴油引燃天然气发动机燃烧性能和排放污染物生成量的影响。首先建立了发动机燃烧室几何模型,划分结构网格,在FLUENT中设置动网格,选取数学计算模型,设定边界条件和初始条件,对模拟结果进行对比验证和网格无关性验证。通过数值模拟取得主要结论如下:(1)较高的引燃柴油喷射速度,可以增强气缸内流体流动速度,提高油气掺混和燃烧效果,提高了发动机的性能。引燃柴油喷速越大,排放污染物NO生成量越多,生成的碳烟越少。(2)随着喷射提前角的增加,压力和温度峰值升高,燃烧高温分布区域增加。随着喷油提前角增加,NO质量分数升高,NO大量分布在高温燃烧区域。(3)随着当量比的增加,压力和温度上升,NO生成量增多,NO大量生成在高温已燃区,燃烧温度越高,NO排放量越高。随着当量比的增加,碳烟生成量下降,碳烟一般生成在被高温火焰包围的缺氧区域和燃烧室底部。
其他文献
随着船舶的智能化程度不断提高,大功率集成电子元器件被广泛应用于船舶的各个系统,而高效散热是系统能够稳定运行的前提。镓基液态金属具有优良的传热性能,作为热界面材料使用时可以有效降低接触热阻,提高系统散热效率,具有良好的应用前景。但液态金属也存在与固体表面不润湿,流动性强易溢出等问题。针对镓基液态金属在实际使用中存在的弊端,本文首先使用盐酸溶液提高液态金属在铜基底上的润湿性;在此基础上分别使用铜粉和铜
学位
曲轴-轴瓦是柴油机配对副中最重要的配对副之一,其可靠性对柴油机有着至关重要的作用,特别是随着现在柴油机的功率越来越大,曲轴-轴瓦配对副的工作环境更加恶劣,导致轴瓦咬合倾向增大。因此分析轴瓦发生咬合的原因、研究轴瓦的抗咬合性能、同时建立评价轴瓦抗咬合性的试验方法,对于柴油机的可靠性及功率密度至关重要。本文针对以上问题作出以下主要研究内容:1.搭建了轴瓦摩擦磨损试验机。试验机的转速可在0-3000r/
学位
感应电机以可靠性高、结构简单等优点在船舶领域得到广泛应用。滚动轴承作为感应电机的关键部件之一,属于易损器件,一旦发生故障,会严重影响电机运行甚至船舶航行安全。在当今机械工业自动化与智能化发展的趋势下,大量的设备运行数据使得专家诊断的方式进行设备检测费时费力,基于模式识别方法的异常检测也因此成为热点。本文以船舶电机轴承为研究对象,提出了一种结合卷积神经网络(Convolutional Neural
学位
船舶辅锅炉是船舶重要的辅助设备之一,为船舶运行提供必要的蒸汽和船员生活用水,安全操作辅锅炉是保证船舶正常营运的重要前提。由于船用辅锅炉设备特殊,在陆地上燃烧会造成高污染且成本较大,学员操作不熟练存在安全隐患。在以往的船员评估培训中,大多采用纯仿真软件代替实际培训过程。为保证良好的培训效果,设计一套能与实船辅锅炉系统一致的硬件在环仿真系统对保障船舶安全运营具有重要意义。船舶辅锅炉硬件在环仿真系统在锅
学位
事业单位是我国重要的社会组织,区别于其他一般社会形态的组织团体,是一种受国家行政体制规划影响的单位。所以事业单位的人力资源发展与民营企业单位存在较大的差异性。而当前在我国事业单位改革进程中,其人力资源规划逐渐显现出一些问题和不足,如开发理念落后、培训工作低效、人才配置不合理等。鉴于此,本文结合实际提出做好环境分析、合理进行岗位分析、建立科学聘任机制以及强化效能考核等对策,旨在推动事业单位的人力资源
期刊
海洋资源物产丰富,要对海洋资源进行合理的探索和利用,就必须通过科考船进行作业,但是变化无常的海况工况尤其是全海深工况对科考船取样作业影响巨大,许多复杂多变因素极易导致取样作业失败。因此,准确预知取样器的运动轨道和受力状态,探究取样器在全海深工况下对取样中的动力特性变化规律极为重要。本文针对全海深科考船用绞车缆绳系统的收放缆过程进行缆绳动力行为进行研究,运用分析软件Orcaflex进行非规则波浪下的
学位
润滑油等油液中因机械设备摩擦产生的固体颗粒物是油液的主要污染源,也是引起机械设备设备故障的重要因素。检测和分离油液中的颗粒对检测船舶、汽车、机床等机械设备的磨损情况具有重要意义。此外,还可以监控装置运转的状态,及时发出设备故障预警。如何准确、快速的实现油液颗粒检测是现在主要的研究方向。本文主要研究油-水界面非铁磁颗粒的电动运动规律,旨在明晰电场强度、颗粒尺寸和颗粒密度对界面颗粒电动运动速度的影响,
学位
管道运输广泛应用于生产生活中的各个领域,为现代化生活和工农业发展提供了极大助力。但管道出现腐蚀、裂缝、疲劳等问题后,极可能发生输送物泄漏情况,导致能源浪费、环境污染、易燃物爆炸等严重事故。传统的管道检测方式为人工检测,工作量大,效率低,无法对一些输送有毒物质或狭窄复杂的管道进行检测。管道检测机器人的出现使管道检测过程更加安全、高效,能够对深埋地底、水中等特殊位置的管道进行详细检测,但大多内窥式管道
学位
随着我国海军的目标战略转变,对新型作战船只提出了更高的要求。国际海事组织(IMO)和我国交通运输部都对民用船舶的能量使用提出了新的节能要求。船舶的能量消耗绝大多浪费于克服航行过程中的阻力,而船舶行驶阻力主要为摩擦阻力,因此探究如何减小摩擦阻力成为国内外学者的研究重点。柔性涂层因其自身优良的力学性能,简单的加工方法成为目前船舶减阻领域具有发展前景的方向之一。本文首先制得两种柔性涂层,并利用喷涂法将其
学位
水下潜航器是可潜入到水下代替或者协助人类进行作业的机器。随着人类对海洋的进一步开发,水下潜航器必将在大坝检测、船体检测、救助打捞、海洋渔业等领域中有更广泛的应用。但是一般水中杂质悬浮颗粒多、光波在水下衰减严重,往往会使最终成像效果差。解决水下潜航器障碍物识别与导航这一难点,对于拓展水下潜航器的应用场景具有重要作用。随着触须传感器的研究与发展,在陆地上利用触须传感器分辨物体形状、识别物体表面纹理已经
学位