艦船用柴油機(jī)排放測試研究與計(jì)算分析.pdf

1、隨著人們環(huán)保意識的增強(qiáng)，船用柴油機(jī)作為一個(gè)重要的污染源已引起高度重視。國際海事組織（IMO）對船用柴油機(jī)NOx的排放限制法規(guī)即將生效。我國作為造船大國，又具有龐大的遠(yuǎn)洋運(yùn)輸船隊(duì)，其可持續(xù)發(fā)展的前景將受艦船用柴油機(jī)排放的國際標(biāo)準(zhǔn)的挑戰(zhàn)。這種挑戰(zhàn)是持續(xù)的，并將愈來愈嚴(yán)峻。因此開展對艦船用柴油機(jī)排放控制、理論和測量技術(shù)的研究，對改善我國艦船用柴油機(jī)的排放水平和提高產(chǎn)品競爭力，有著積極的指導(dǎo)意義和重要的實(shí)用價(jià)值。 本文根據(jù)滬東重機(jī)股份有

2、限公司承接的海軍裝備部903項(xiàng)目的要求，以其艦用主機(jī)16PC2-6柴油機(jī)的排放水平分析作為研究內(nèi)容，通過理論分析、計(jì)算機(jī)仿真與柴油機(jī)排放試驗(yàn)等環(huán)節(jié)，建立了艦船用柴油機(jī)排放預(yù)測方法，并提出了改善排放性能的有效措施。論文的主要工作如下： 1．在大量查閱國內(nèi)外有關(guān)船用柴油機(jī)排放控制研究文獻(xiàn)資料基礎(chǔ)上，根據(jù)有關(guān)艦船用大功率柴油機(jī)的排放法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)、試驗(yàn)設(shè)備和方法、測量儀器和評定辦法等，開展了16PC2-6柴油機(jī)排放測試研究。結(jié)果表明，16

3、PC2-6整機(jī)的平均加權(quán)NOx排放量超過IMO允許限值，幅度為18％左右。 2．利用KIVA-Ⅱ程序及上海交通大學(xué)開發(fā)的缸內(nèi)準(zhǔn)維多區(qū)計(jì)算模型，結(jié)合船用大功率柴油機(jī)特點(diǎn)，確定了適用于艦船用柴油機(jī)的，包括缸內(nèi)流動、燃油噴射和燃燒在內(nèi)的多維計(jì)算模型及計(jì)算程序。對16PC2-6柴油機(jī)的模擬計(jì)算結(jié)果顯示，與實(shí)測數(shù)據(jù)吻合較好，最大誤差不超過80％。 3．對降低艦船用大功率柴油機(jī)排放控制技術(shù)進(jìn)行了深入的分析。前處理措施會增加了發(fā)動機(jī)的

4、輔助系統(tǒng)，而后處理措施不僅增加了成本，還涉及到艦船的安裝位置與空間布等。因此，如能通過機(jī)內(nèi)凈化技術(shù)就可滿足法規(guī)對排放的要求，應(yīng)盡可能不采用機(jī)外凈化的措施。按一般來說，對大多數(shù)NOx在21.5g/kW·h以下的艦船用柴油機(jī)，可通過機(jī)內(nèi)凈化的方法把NOx降到IMO規(guī)定要求之內(nèi)。 4．研究表明，適當(dāng)調(diào)整16PC2-6柴油機(jī)的工作參數(shù)，NOx排放是可以得到改善的。在分析比較了20多個(gè)方案后，依據(jù)對原機(jī)性能與結(jié)構(gòu)改動最小的原則，推薦了三個(gè)