EGR系統(tǒng)及噴油參數(shù)對船用柴油機性能影響的分析與研究.pdf

1、分類號：u664.82密級：公開編號：江蘇科技大學(xué)江蘇科技大學(xué)專業(yè)碩士學(xué)位論文專業(yè)碩士學(xué)位論文論文題目EGR系統(tǒng)及噴油參數(shù)對船用柴系統(tǒng)及噴油參數(shù)對船用柴油機性能影響的分析與研究油機性能影響的分析與研究專業(yè)領(lǐng)域船舶與海洋工程船舶與海洋工程研究方向船舶輪機船舶輪機設(shè)備設(shè)備及系統(tǒng)的及系統(tǒng)的設(shè)計與仿真分析設(shè)計與仿真分析論文提交日期論文提交日期2016年4月26日2016年04月26日摘要I摘要柴油機已在船舶、機械等眾多領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用。而柴油機

2、的污染物排放量一直較高。漂浮在空氣中的污染物已嚴(yán)重威脅到我們的身體健康和社會發(fā)展。因此，改善柴油機的排放性變得刻不容緩。目前廢氣再循環(huán)技術(shù)和電噴技術(shù)都是降低柴油機排放行之有效的手段。本文首先應(yīng)用軟件GTpower建立了一種帶有EGR系統(tǒng)的某型柴油機仿真模型。然后將柴油機實驗臺架的試驗值和軟件仿真模型的模擬值進行對比，驗證柴油機物理模型的可行性。使用仿真模型研究EGR率、EGR冷卻溫度、噴油壓力和噴油提前角對柴油機性能的影響規(guī)律。目標(biāo)是保

3、持油耗基本不變的基礎(chǔ)上，盡可能降低NOx和Soot排放，滿足2016年的IMO排放標(biāo)準(zhǔn)。由數(shù)據(jù)分析得出以下結(jié)論：（1）通過對燃燒過程的仿真發(fā)現(xiàn)，NOx的生成主要集中在缸內(nèi)油束的兩側(cè)區(qū)域，Soot的生成主要集中在缸內(nèi)油束的中心區(qū)域。（2）在只增大EGR率的情況下，缸內(nèi)壓力、熱效率和缸內(nèi)溫度峰值隨之變小。增大EGR率可以有效地降低NOx的生成量，但EGR率過高會導(dǎo)致Soot生成量和油耗的有所增加。綜合考慮柴油機排放性選取最優(yōu)EGR率。最終確

4、定在100%負(fù)荷工況時，EGR率控制在6.0%更加合理。75%負(fù)荷工況時，EGR率控制在8.0%更加合理。在50%負(fù)荷工況時，EGR率控制在12.0%更加合理。在25%負(fù)荷時，EGR率控制在18.0%更加合理。（3）在只增大EGR冷卻溫度的情況下，缸內(nèi)壓力和放熱率峰值隨之變高，而缸內(nèi)溫度峰值降低；適當(dāng)?shù)慕档虴GR冷卻溫度可以降低NOx和Soot的生成量，同時可以改善燃油消耗率。（4）在只增加噴油壓力的情況下，缸內(nèi)壓力，缸內(nèi)溫度和放熱率峰

5、值隨之增大；適當(dāng)?shù)膰娪蛪毫梢越档蚇Ox和Soot的生成量同時可以改善燃油消耗率。（5）在只增加噴油提前角的情況下，缸內(nèi)壓力，缸內(nèi)溫度和放熱率峰值隨之增大NOx的生成量隨之增大，Soot的生成量隨之降低存在一個最優(yōu)噴油提前角使燃油消耗率最低；在100%負(fù)荷工況時，噴油提前角在10.1CA油耗最低。75%負(fù)荷工況時，噴油提前角在11.1CA油耗最低。在50%負(fù)荷工況時，噴油提前角在12.1CA油耗最低。在25%負(fù)荷時，噴油提前角在12.6