210船用柴油機(jī)新型燃燒室設(shè)計(jì)與優(yōu)化.pdf

1、船舶柴油機(jī)污染物排放問(wèn)題日益突出，排放法規(guī)對(duì)污染物的排放限制愈加嚴(yán)格，與此同時(shí)，能源緊缺問(wèn)題在全球范圍內(nèi)日益嚴(yán)重，所以柴油機(jī)的經(jīng)濟(jì)性和污染物的排放日益受到重視。設(shè)計(jì)和優(yōu)化燃燒室的結(jié)構(gòu)作為提高經(jīng)濟(jì)性與降低排放的措施，能夠更好的發(fā)揮燃燒室型線(xiàn)對(duì)燃油噴霧的碰撞導(dǎo)向作用，使油氣配比更加合理，從而達(dá)到改善柴油機(jī)性能的效果。
　　本文應(yīng)用三維數(shù)值模擬軟件CONVERGE對(duì)210柴油機(jī)在標(biāo)定工況下的缸內(nèi)燃燒過(guò)程進(jìn)行模擬，選擇合適的湍流、噴霧、燃

2、燒、排放模型，通過(guò)對(duì)比缸內(nèi)壓力曲線(xiàn)的實(shí)驗(yàn)值與模擬值，驗(yàn)證了計(jì)算模型的準(zhǔn)確性。對(duì)原柴油機(jī)燃燒室型線(xiàn)進(jìn)行改進(jìn)，重新設(shè)計(jì)了四種燃燒室，即淺坑型燃燒室、波浪型燃燒室、雙層分流燃燒室、多點(diǎn)分布導(dǎo)向臺(tái)燃燒室。嘗試著運(yùn)用正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)法設(shè)計(jì)了L25(56)正交表，將210船用柴油機(jī)的進(jìn)氣系統(tǒng)和燃油噴射系統(tǒng)的主要參數(shù)，即渦流比、噴油壓力、噴油正時(shí)、噴孔夾角、噴油嘴孔徑和孔數(shù)與五種不同的燃燒室進(jìn)行匹配，得到25種設(shè)計(jì)方案。
　　應(yīng)用CONVERGE對(duì)

3、不同方案進(jìn)行模擬計(jì)算，并以NOx、soot、指示功率為評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行單目標(biāo)分析，通過(guò)對(duì)計(jì)算結(jié)果的極差分析得出各因素對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)影響的權(quán)重系數(shù)表與最優(yōu)組合方案，并將最優(yōu)組合方案與原機(jī)進(jìn)行對(duì)比分析。以綜合考慮了NOx、soot、ISFC的f函數(shù)作為評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行多目標(biāo)分析，通過(guò)極差分析得出各因素對(duì)指標(biāo)影響的權(quán)重系數(shù)與最優(yōu)組合方案，并將最優(yōu)組合方案與原機(jī)進(jìn)行對(duì)比分析，以多目標(biāo)分析得出的最優(yōu)方案為基礎(chǔ)，應(yīng)用遺傳算法對(duì)波浪型燃燒室進(jìn)一步優(yōu)化，得到最佳方