氣體燃料船用主機(jī)工作過程三維數(shù)值模擬研究.pdf

1、天然氣以其經(jīng)濟(jì)和環(huán)境優(yōu)勢(shì)成為最有前景的替代燃料。天然氣資源豐富，被視為是一種可靠的、可長期供應(yīng)的燃料。發(fā)展天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)，可以減少傳統(tǒng)汽油和柴油的使用量，并降低全球CO2排放。為了滿足當(dāng)前以及未來的排放法規(guī)要求，并避免爆震燃燒，氣體燃料發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)采用稀薄燃燒策略。但是由于稀薄混合氣燃燒速率慢的特點(diǎn)，采用傳統(tǒng)開式燃燒室燃燒系統(tǒng)的氣體燃料發(fā)動(dòng)機(jī)必然會(huì)遇到燃燒速率慢、燃燒不穩(wěn)定、循環(huán)波動(dòng)大、熱效率下降、甚至失火等問題。這些問題在大型氣體燃料發(fā)動(dòng)機(jī)

2、上會(huì)更加突出。為了克服這些問題，論文采用預(yù)燃室式燃燒系統(tǒng)，以預(yù)燃室混合氣加濃的方式實(shí)現(xiàn)混合氣濃度的分區(qū)控制，并提高預(yù)燃室內(nèi)的湍流度，從而達(dá)到穩(wěn)定點(diǎn)火并快速傳播火焰的目的。論文針對(duì)某型號(hào)大型氣體燃料船用主機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和運(yùn)行特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了預(yù)燃室式燃燒系統(tǒng)，應(yīng)用三維CFD軟件對(duì)該發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣、壓縮和燃燒過程進(jìn)行了三維CFD數(shù)值模擬分析。通過數(shù)值模擬分析，分析了主燃室和預(yù)燃室的流場(chǎng)變化和燃料混合過程，闡述了主燃室、預(yù)燃室內(nèi)的火焰擴(kuò)展和傳播情況，揭