船用天然氣發(fā)動機建模仿真與燃燒放熱率研究.pdf

1、隨著海事排放法規(guī)的日益嚴格和石油資源的緊缺，采用排放清潔、儲量豐富的天然氣作為代用燃料，成為當前船用發(fā)動機行業(yè)的重要發(fā)展方向之一。盡管船用天然氣發(fā)動機的結(jié)構(gòu)參數(shù)與傳統(tǒng)內(nèi)燃機相近，但由于天然氣特殊的理化特性，其燃燒特征不同于柴油機和汽油機。因此，船用天然氣發(fā)動機工作過程的建模仿真與燃燒放熱率研究具有重要的意義。
　　本文根據(jù)單一燃料船用氣體機與傳統(tǒng)柴油機的燃料和工作過程差別，在MATLAB/SIMULINK環(huán)境下建立了燃燒放熱率計算

2、模型，并研究2135天然氣發(fā)動機在不同工況下的放熱特性。建立了船用氣體機的工作過程模型，并與實驗數(shù)據(jù)進行對比，證明該模型能準確地預(yù)測船用氣體機的缸內(nèi)氣體壓力和循環(huán)輸出功等性能參數(shù)。根據(jù)目前天然氣組分不統(tǒng)一的情況，研究了天然氣組分對船用氣體機性能的影響。
　　基于船用氣體機和傳統(tǒng)發(fā)動機工作過程仿真模型，提出采用三條Vibe曲線模擬雙燃料發(fā)動機的燃燒放熱率。建立船用雙燃料發(fā)動機的缸內(nèi)過程模型，并計算6170船用雙燃料發(fā)動機在額定工況下

3、的主要性能參數(shù)，研究Woschni參數(shù)對缸內(nèi)狀態(tài)參數(shù)的影響。根據(jù)雙燃料發(fā)動機工作過程的研究，提出一種新的雙燃料發(fā)動機的放熱率計算方法，即通過缸內(nèi)過程仿真模型與實測數(shù)據(jù)對比，用Vibe放熱率模型擬合實際雙燃料發(fā)動機的放熱率，并通過缸內(nèi)壓力曲線驗證。通過放熱率的計算模型，研究不同替代率對雙燃料發(fā)動機燃燒特性的影響。
　　本論文綜合考慮了單一燃料天然氣發(fā)動機和雙燃料發(fā)動機的工作原理，結(jié)合柴油機工作過程仿真模型，建立了相應(yīng)的仿真模型和放熱