氣體燃料船用主機預燃室加濃噴射過程研究.pdf

1、氣體燃料船用主機是新一代綠色船舶動力，其與傳統(tǒng)柴油機相比在經(jīng)濟性和排放性能方面具有絕對優(yōu)勢，因而近年來發(fā)展迅猛。為了提高平均有效壓力，減少氮氧化物(NOx)排放并避免爆燃，純氣體燃料船用主機需要采用稀薄燃燒方式。而實現(xiàn)高效稀薄燃燒的關鍵問題是如何提高點火能量。采用預燃室加濃提高湍流激擾程度、保證可靠點火并形成火焰激擾源是提高點火能量的一種有效措施;因此，預燃室內(nèi)形成的高質(zhì)量加濃混合氣是實現(xiàn)高效稀薄燃燒的技術基礎。為了探究加濃過程中預燃室

2、內(nèi)流場分布規(guī)律，進而理解加濃噴射混合氣質(zhì)量控制規(guī)律，本文針對某型號氣體燃料大型船用主機的預燃室加濃噴射過程進行了探索研究。
　　論文在總結流體速度場測試方法的基礎上，提出了采用粒子圖像測速(PIV)方法對預燃室加濃流場進行測定，完成了實驗系統(tǒng)的開發(fā)及實驗方案的設計。為對實驗結果進行補充，本文結合相似原理及理論，利用三維CFD軟件STAR-CD對加濃過程中預燃室內(nèi)流場進行了數(shù)值模擬。對加濃過程預燃室內(nèi)流場分布規(guī)律的定性分析結果表明:

3、在原機預燃室中（加濃噴射角度為7°），中心射流貫穿距離較大，能夠形成預燃室滾流;這對預燃室內(nèi)的燃空分布會產(chǎn)生重要影響。
　　為了明確加濃噴射角度對預燃室流場分布的影響規(guī)律，論文還對5°、9°、11°三種加濃噴射角度條件下預燃室內(nèi)的流場情況進行了實驗測試與分析。結果表明:加濃噴射角度為5°和9°時預燃室流場的分布與7°時并無明顯差別;在加濃噴射角度為11°時預燃室內(nèi)流場在中心射流的兩側均產(chǎn)生渦旋，從而推測場內(nèi)的湍流度增大。不同加濃噴