EGR技术对生物柴油混合燃料发动机性能的影响研究

为缓解柴油掺烧生物柴油导致的NO_(x)排放过高问题,将4190ZLC船用中速柴油机作为试验台架,通过AVL_FIRE软件建立燃烧室模型,并验证该模型准确性。设置生物柴油掺混比0~40%等4组变量,EGR率0~12.5%等4组变量,进行柴油机燃烧、性能和排放分析。结果表明,掺烧适量生物柴油能够降低柴油机缸内温度,降低Soot排放,但同时会导致NO_(x)排放明显升高;EGR的引入能够实现低温燃烧,显著降低NO_(x)排放,但EGR率过高会增加Soot排放。生物柴油掺混比B40、EGR率12.5%组合NO排放比原机降低47.7%,Soot排放质量分数比原机降低98.13%。本文结果将为柴油掺混生物柴油燃烧并结合EGR技术提供一定的研究方向。

船用大功率氢燃料电池的液氢供氢系统数值仿真

相较于高压气态储氢、固态储氢等储氢方式,低温液态储氢具有有效储氢密度大、运输成本低、汽化纯度高和储运压力低等优势,因此对大功率燃料电池而言是最有潜力的一种储氢方式。利用Fluent软件对某船用大功率氢燃料电池的液氢供氢系统进行非定常计算,研究了使罐内液氢在给定时间内完全排出所需的最小气氢充注速度。数值模拟结果表明:在高温气氢充注到液氢罐过程中,由于热量聚集导致入口处存在局部高温,氢气进入液氢罐后沿水平方向流动,在重力与壁面作用下向下方流动,通过与罐内低温流体的对流换热作用,引起不同区域内的流体密度发生改变,从而使气氢与液氢分别产生涡旋;随着液氢罐气氢入口流速线性增加,液氢罐排空所需时间减小,但减小幅度随着入口速度的增加而降低。

基于IMONGO算法的船-机-桨参数匹配技术

传统船-机-桨参数匹配还停留在图谱法研究中,不能满足船舶精细化设计要求,为此提出一种船-机-桨参数匹配的新方法。首先,基于船-机-桨匹配动态数学模型构建船-机-桨参数匹配的多目标优化模型;其次,以最小化发动机燃油消耗、最大化推进系统效率及最小化燃烧物排放为目标函数;然后,采用改进的多目标北方苍鹰优化算法(IMONGO)计算船-机-桨匹配参数。最后,使用排序优选技术(TOPSIS)对Pareto解集的性能进行排序,选出排序靠前的匹配参数组合。通过试验验证,燃油消耗率降低5.97%,发动机燃烧物排放中氮氧化物排放体积比降低19.49%,碳烟(soot)排放质量分数降低20.1%,船舶推进系统效率提高到0.59,优化的船-机-桨匹配参数对实际工程设计具有巨大参考价值。

生物柴油在船用发动机上的应用探讨

介绍了生物柴油的基本特点,表明生物柴油在冷凝点、闪点、含硫量、含氧量、可再生性等方面优于普通柴油,但粘度大、倾点高、腐蚀性大、含水率高、易被氧化。分析了生物柴油在船用发动机上的应用条件,针对性地提出了建议,包括改用氟橡胶零件、增大每循环供油量、增大喷油器喷孔直径和孔数、推迟喷油等措施。最后探讨了生物柴油在船用发动机上应用需要解决的关键技术问题,并认为生物柴油将是石油枯竭后替代现有船用柴油最合适的船舶发动机燃料。

燃用掺混小比例生物柴油对船舶柴油机性能的影响

为探究生物柴油在船舶柴油机上的适用性,基于六缸中速柴油机试验台架,在不同负荷推进特性工况下,对燃用0#柴油、B10生物柴油柴油机的动力性能、经济性能、振动特性和缸内燃烧特性进行对比分析。结果发现:与0#柴油相比,燃用B10生物柴油柴油机的输出功率和耗油量基本不变,耗油率有所升高,但随着负荷的升高有所改善,燃用B10生物柴油使得在25%负荷工况下的柴油机缸盖振动烈度下降,50%、75%、90%、100%负荷工况下的柴油机缸盖振动烈度稍有上升,不同负荷工况下的机体振动烈度均下降;从振动功率谱密度可以看出,两种燃油在不同负荷下低频段的振动响应相似,但高频段处振动响应存在差异;对两种燃油的缸内压力和压力升高率曲线的分析可知,燃用B10生物柴油可以使缸内压力峰值和最大压力升高率升高,燃烧反应速度加快。综上,B10生物柴油在不同负荷工况下动力性能、经济性能、振动特性和缸内燃烧特性方面均表现良好,在船舶柴油机上具有较好的应用前景。

基于不同燃油品质的内河船舶排放特性试验研究

采用车载排放测试系统,某内河船舶在苏州河某航段进行了分别燃用B0(纯石化柴油)和B10(生物柴油—柴油混合燃料,生物柴油体积比10%)的实船排放对比试验,探究了燃油品质对内河船舶PN(颗粒物数量)、CO、THC和NO_X排放的影响。结果表明,内河船舶燃用B0和B10时的PN随粒径分布相似,在离港、进港和低负荷工况时呈双峰对数分布,在巡航及中、高负荷工况时呈单峰对数分布;内河船舶燃用B0和B10时,PN、THC、NO_X排放均随负荷变大而升高,而CO排放则先降低后升高;相对B0,内河船舶燃用B10时PN、CO排放下降,而THC和NO_X排放上升,离港、巡航、进港时PN排放因子分别降低13.82%、8.21%、46.44%,CO排放因子分别降低20.87%、34.75%、17.60%,THC排放因子分别升高33.68%、26.00%、14.15%,NO_X排放因子分别升高1.33%、13.92%、8.93%。

双卷流燃烧系统的双燃料发动机燃烧排放特性

为解决因生物柴油粘度过大,以及低温燃烧导致的燃油雾化、燃烧性能和排放恶化等问题,利用AMESim软件和AVL_FIRE软件对发动机燃烧室进行双卷流(DS)改造,对喷油提前角、喷孔直径进行优化匹配。结果表明:双卷流(DS)燃烧室燃油分布更加均匀,在运行范围内燃烧速率和功率比浅盆型燃烧室具有更大的优势;同时在加快燃油扩散速率和提高空气利用率方面具有显著的作用;在提高发动机动力性和经济性方面具有明显的优势。采用DS燃烧室、喷油提前角20.6°、喷孔直径0.28 mm组合结构形式的柴油机,其NO排放比原机降低81.83%,指示功率比原机降低7.73%。研究结果可为船用柴油机双燃料低温燃烧性能优化提供一定的指导依据。

船舶燃用低硫燃油的具体要求和应对措施

介绍对船舶燃用低硫燃油的具体要求;分析燃用低硫燃油对船舶设备的风险和船公司的应对措施;指出编制设备与系统的改装方案的注意事项,帮助船东和船舶管理公司减少因燃用低硫燃油不当而导致的风险。

远洋船舶NO_X排放量的测量

针对营运船舶上柴油机的实船NOX排放测量,给出了一种通过实际测量少数几个数据,便可推算出NOX排放值的方法。这样就可利用简单小型设备进行实船测试,从而使船舶柴油机的实船排放测量变得容易操作,根据其测量值判断是否符合《MARPOL公约》的排放要求。

加强船舶燃油加装管理的关键措施分析

文章结合工作实践,从船舶燃油加装工作的主要环节入手,提出了加强船舶燃油加装工作管理的关键措施:在燃油加装前认真做好充分的准备工作;在燃油加装时严格把好加装过程关;在燃油加装完毕后把好数量核实关与新油使用关。

使用低质燃油的危害及其控制措施

介绍了低质燃油的特点,并分析了在使用中对柴油机产生的危害。针对其危害产生的机理提出了控制措施。同时希望界内人士共同探讨研究,从工艺和结构上进行优化设计,降低其对柴油机的危害。

中速柴油机改用劣质燃油的管理探讨

文章针对某轮中速主柴油机改用劣质燃油后发现故障多发,维护量大的现象,分析其原因并制定管理中的对策,以供类似船舶管理人员参考。

船用燃料油质量国际标准动向

本文较全面地介绍了船用燃料油质量国际标准的产生概况、变化和发展趋势，着重介绍了１９９６ 年新修订的ＩＳＯ ８０２７、１９９６ 船用燃料油标准的主要特点以及日本顺应国际市场需要，防止船用燃料油低质化的趋势，正加快将船用燃料油质量国际标准直接转成日本ＪＩＳ标准的进程。船用燃料油质量国际标准的发展动向对我国燃油生产、市场流通、船用内燃机设计制造以及船舶建造、航运等领域都会有重大影响。

船舶低速主机低硫燃油使用问题和防范措施

出于环境保护目的,国际社会强制所有船舶使用低硫燃油只是时间问题。对两条船舶低速主机使用低硫燃油产生的问题原因进行分析,在此基础上探讨低速主机制造厂推荐的防范措施和船舶管理公司采取的措施。

关于内河船用LNG加注站建设的思考

推广LNG在船舶上的应用是一项全新的课题。本文从建设内河船用LNG加注站的必要性着手,详细分析了不同加注模式的适用性和安全性,对水上LNG加注站建设存在的难点和需要解决的问题进行了阐述,并提出了对长江江苏段LNG加注站点建设的构想。

大发船用发电柴油机燃用劣质燃油的管理

为了寻求燃用劣质燃油发电柴油机管理的有效方法,通过对某船大发柴油机管理过程中遇到的问题分析,指出发电柴油机失常的主要原因是燃油和滑油系统管理操作不当,并提出对发电柴油机运行中滑油系统进行有效分离的措施。

进气压力对双燃料发动机燃烧及排放性能优化

为缓解因生物柴油粘度过大,导致的燃烧及性能恶化问题,以4190ZLC柴油机为实验平台上,利用CHEMKIN耦合AVL-Fire软件构建三维CFD模型,在生物柴油掺混比40%(B40)、废气再循环(EGR)率12.5%基础上,设置四组进气压力:0.173 MPa、0.193 MPa、0.213 MPa和0.233 MPa,进行分析.结果表明:适当提高进气压力有助于燃油雾化,使缸内燃烧更加平稳,同时进一步降低NOx排放,进气压力为0.233 MPa时,着火时刻提前1.5℃A,对应NO排放比0.183 MPa时降低12.68%,比原机降低85.20%,指示功率为原机的84.6%.研究结果可为船用柴油机双燃料低温燃烧性能优化提供一定的指导依据.

国际船用燃料油质量标准的动向

船用燃料油质量标准不仅对船用燃料油的生产及内燃机的设计和制造等具有重要的指导作用，而且是船用燃料油贸易中供求双方共同的质量基础。为此，国际标准化组织在船用燃料油质量标准方面开展了积极的工作，日本及其他一些发达国家也紧随其后，对此给予了高度的重视。我国船用燃料油标准目前与国际标准及国外先进标准相比，尚有一定差距，因而应加强采标工作，尽快将国际标准转化为国家标准。

浅析低硫燃油在船舶使用中的应对措施

由于国际海事组织逐渐提高了硫排放限制的标准,导致船舶在特定区域航行时候不得不使用低硫燃油,对柴油机的运行将产生不利影响,腐蚀活塞及气缸部件。文章对上述现象进行了分析,并提出了一些降低低硫燃料油使用不利影响的措施。

浅析船用燃油的黏度控制

本文通过对以影响燃油粘度的因素的分析,指出了如何调整燃油粘度,使其确保燃油燃烧时的最佳条件,以达到降低油耗,减少费用,降低营运成本,提高航运的经济效益的目的。