均質壓燃船舶柴油機燃燒過程與NO-,x-排放的數(shù)值模擬.pdf

1、隨著航運業(yè)的快速發(fā)展，全球營運船舶數(shù)量持續(xù)增加，船舶柴油機排氣中的NOx等污染物對大氣環(huán)境造成的危害愈加嚴重。從2005年5月19日起國際海事組織(IMO)的MARPOL73/78公約附則VI《防止船舶造成空氣污染規(guī)則》已經正式開始實施。為了滿足日益嚴格的排放法規(guī)，尋找高效清潔新的燃燒方式已是刻不容緩的工作。 均質壓燃(Homogeneous Charge Compression Ignition，HCCI)結合了傳統(tǒng)火花點火內

2、燃機和壓燃式柴油機的優(yōu)點，具有效率高、低NOx排放的潛質，已成為研究的熱點。 本文首先在傳統(tǒng)的單區(qū)模型基礎上建立了正庚烷HCCI燃燒模型，其特點是將正庚烷的詳細化學反應動力學機理和NOx生成機理運用到模型中，更加接近HCCI燃燒的真實過程；然后利用化學動力學計算軟件包CHEMKIN對正庚烷HCCI船舶柴油機的燃燒過程進行數(shù)值模擬研究。對燃燒過程的模擬發(fā)現(xiàn)正庚烷HCCI燃燒過程由低溫反應區(qū)、中溫反應區(qū)和高溫反應區(qū)三個階段構成。在此

3、基礎上，對壓縮比、進氣溫度、進氣壓力、過量空氣系數(shù)和轉速等參數(shù)變化對燃燒過程的影響做了進一步的探討。 本文同時結合NOx生成三因素-缸內溫度、氧氣濃度及氧氣和氮氣在高溫下的滯留時間，對正庚烷HCCI船舶柴油機的NOx的生成和排放過程進行了較為深入的研究，也在此基礎上探討了進氣溫度、進氣壓力、壓縮比、過量空氣系數(shù)和轉速等參數(shù)變化對NOx生成過程及排放量的影響，并嘗試分析了這些運行參數(shù)的改變對NOx生成三因素的影響。最后本文以所用的