210船用柴油機新型燃燒室設(shè)計與優(yōu)化.pdf

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

2、燒、排放模型，通過對比缸內(nèi)壓力曲線的實驗值與模擬值，驗證了計算模型的準確性。對原柴油機燃燒室型線進行改進，重新設(shè)計了四種燃燒室，即淺坑型燃燒室、波浪型燃燒室、雙層分流燃燒室、多點分布導向臺燃燒室。嘗試著運用正交實驗設(shè)計法設(shè)計了L25(56)正交表，將210船用柴油機的進氣系統(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、噴孔夾角、噴油嘴孔徑和孔數(shù)與五種不同的燃燒室進行匹配，得到25種設(shè)計方案。
　　應(yīng)用CONVERGE對

3、不同方案進行模擬計算，并以NOx、soot、指示功率為評價指標進行單目標分析，通過對計算結(jié)果的極差分析得出各因素對評價指標影響的權(quán)重系數(shù)表與最優(yōu)組合方案，并將最優(yōu)組合方案與原機進行對比分析。以綜合考慮了NOx、soot、ISFC的f函數(shù)作為評價指標進行多目標分析，通過極差分析得出各因素對指標影響的權(quán)重系數(shù)與最優(yōu)組合方案，并將最優(yōu)組合方案與原機進行對比分析，以多目標分析得出的最優(yōu)方案為基礎(chǔ)，應(yīng)用遺傳算法對波浪型燃燒室進一步優(yōu)化，得到最佳方