船用缸內(nèi)高壓直噴天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)燃料供給系統(tǒng)研究.pdf

1、為了實(shí)現(xiàn)能源多元化并減少排放，液化天然氣成為船用發(fā)動(dòng)機(jī)理想的代用燃料之一，船用天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)燃料供給系統(tǒng)的關(guān)鍵部件天然氣共軌管、天然氣高壓氣管的可靠性是缸內(nèi)高壓直噴天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)在船舶上運(yùn)行安全性的保障。本文以M26船用缸內(nèi)高壓直噴天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)為研究對(duì)象，設(shè)計(jì)了天然氣燃料供給系統(tǒng)并優(yōu)化了天然氣共軌管，對(duì)天然氣共軌管及天然氣高壓氣管進(jìn)行了靜強(qiáng)度分析，為液化天然氣船舶的推廣提供理論及工程應(yīng)用基礎(chǔ)。
　　論文首先設(shè)計(jì)了適合船用的缸內(nèi)高壓直噴

2、天然氣燃料供給系統(tǒng)，選型船用燃料儲(chǔ)罐、高壓燃?xì)馄┙o裝置、船舶管路、天然氣共軌管、天然氣高壓氣管等。然后建立了包含天然氣共軌管和天然氣高壓氣管的噴射過(guò)程計(jì)算模型，模擬了穩(wěn)態(tài)及瞬態(tài)噴射過(guò)程。模擬結(jié)果表明:4種短天然氣共軌管穩(wěn)定工作時(shí)共軌管內(nèi)的壓力波動(dòng)都低于原WP12發(fā)動(dòng)機(jī)，容積越大共軌管內(nèi)壓力波動(dòng)越小，四種容積都可以滿足使用要求;由于總?cè)莘e增加短共軌管軌內(nèi)壓力從120bar升高到298bar的響應(yīng)時(shí)間較WP12長(zhǎng)，短共軌管4種方案一缸噴

3、射器前瞬態(tài)壓力波動(dòng)差別不大，高于WP12共軌管;第一缸15個(gè)循環(huán)噴射量循環(huán)變動(dòng)系數(shù)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，短共軌管4種方案天然氣噴射量的循環(huán)變動(dòng)低于原WP12共軌管。
　　作者建立了天然氣共軌管、天然氣高壓?jiǎn)伪诠?、天然氣高壓雙壁管的有限元計(jì)算模型，分析部件的應(yīng)變及應(yīng)力。天然氣共軌管模擬結(jié)果表明:天然氣共軌管應(yīng)力最大值出現(xiàn)在天然氣進(jìn)口岐管和出口岐管小孔的周圍;增加共軌管的厚度和在岐管小孔處倒圓角都可以減小應(yīng)力的幅值，其中厚度增加1.5mm后