不同喷油正时对双燃料发动机燃烧性能的影响

为了研究双燃料发动机缸内燃烧情况及其排放特性,本文以4135ACa型高速柴油机为基础研究对象,利用商用CFD软件FIRE对其进行一定燃气工况下的数值计算,通过导入CHEMKIN所构建的化学动力学机理与喷雾破碎、湍流流动等基础模型相结合,构建了发动机的三维工作过程,并分析了不同喷油策略对该工况下发动机燃烧及排放的影响。结果表明随着喷油提前角的减小,燃烧放热规律整体后移,缸内爆发压力与温度随喷油提前角减小而减小,但是瞬时放热率均大于纯柴油。在喷油提前角为4℃A BTDC时,缸内爆发压力接近纯柴油状态,NOx排放量与纯柴油工况相近,当喷油提前角为2℃A BTDC时,NOx排放满足要求,但缸内平均温度仍比纯柴油模式要高。

船用HND三燃料发动机研究进展及发展趋势探讨

由于船用发动机节能减排的需要,使用清洁能源作为替代燃料成为一个重要的发展方向。结合国内外针对氢-天然气-柴油(HND)三燃料发动机的研究,分析此类发动机燃烧性能和排放性能。增加氢气在混合燃料中的比例使得发动机缸内压力峰值提升,缸内温度增加,有助于提高发动机效率和机动性;一氧化碳、二氧化碳、总碳氢排放随氢气比例的升高而减少;氮氧化物排放有所增加;颗粒物排放显著减少。随着氢能源战略的发展,船用HND三燃料发动机在未来有望得到商业化推广应用。

喷油正时对双燃料船用中速柴油机燃烧性能影响研究

为了研究喷油正时对船用中速发动机燃烧性能的影响,本文以MAN L23/30H中速柴油机为研究对象,通过数值模拟技术搭建柴油、双燃料发动机的计算模型,以原始发动机实验数据为参照,进行模型的校准与完善。通过改变天然气替代率(0%,25%,50%,75%)以及喷油正时(SOI=-10°CA,-5°CA,0,5°CA),进行船用中速柴油机的燃烧性能研究。研究结果表明:在纯柴油模式下,随着喷油正时的推迟,发动机单缸指示功率及平均有效指示压力下降,NO排放降低;在双燃料模式下,发动机的动力性对喷油正时更为敏感,由喷油延迟造成的动力性削减较纯柴油模式大。

二冲程低压双燃料发动机配气正时对燃气-空气混合效果的影响

为了探究燃气喷射参数对船用低压双燃料主机燃气-空气混合效果的影响,改变主机燃气配气正时,通过数值计算的方法对比不同燃气喷射时刻下的缸内混合气发展趋势,同时结合台架试验数据进行分析。分析结果表明:燃气喷射正时推迟,活塞头附近燃气含量增大,气缸盖和排气阀附近燃气含量降低,燃气上部会形成一层“气垫”,阻止燃气与高温零部件接触而发生早燃;同时,随着喷射正时推迟,甲烷在压缩冲程的物理扩散逃逸问题得到缓解,但活塞头附近燃气集聚,导致活塞头热负荷增加。

双燃料主机智能废气再循环(ICER)技术

以WinGD X-DF2.0机型为研究对象,介绍整套智能废气再循环(intelligent control by exhaust recycling,ICER)系统设计,包括ICER系统气路设计、水路设计以及溢流水处理系统设计。基于台架试验,研究X-DF2.0机型相关性能参数,包括压缩比、燃油油门占比和废气再循环比例等。研究结果表明X-DF2.0机型在能耗和排放方面相比原始DF1.0机型更具优势。