氣體燃料船用主機(jī)預(yù)燃室加濃噴射過(guò)程研究.pdf

1、氣體燃料船用主機(jī)是新一代綠色船舶動(dòng)力，其與傳統(tǒng)柴油機(jī)相比在經(jīng)濟(jì)性和排放性能方面具有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，因而近年來(lái)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(jī)需要采用稀薄燃燒方式。而實(shí)現(xiàn)高效稀薄燃燒的關(guān)鍵問(wèn)題是如何提高點(diǎn)火能量。采用預(yù)燃室加濃提高湍流激擾程度、保證可靠點(diǎn)火并形成火焰激擾源是提高點(diǎn)火能量的一種有效措施;因此，預(yù)燃室內(nèi)形成的高質(zhì)量加濃混合氣是實(shí)現(xiàn)高效稀薄燃燒的技術(shù)基礎(chǔ)。為了探究加濃過(guò)程中預(yù)燃室

2、內(nèi)流場(chǎng)分布規(guī)律，進(jìn)而理解加濃噴射混合氣質(zhì)量控制規(guī)律，本文針對(duì)某型號(hào)氣體燃料大型船用主機(jī)的預(yù)燃室加濃噴射過(guò)程進(jìn)行了探索研究。
　　論文在總結(jié)流體速度場(chǎng)測(cè)試方法的基礎(chǔ)上，提出了采用粒子圖像測(cè)速(PIV)方法對(duì)預(yù)燃室加濃流場(chǎng)進(jìn)行測(cè)定，完成了實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的開發(fā)及實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)。為對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行補(bǔ)充，本文結(jié)合相似原理及理論，利用三維CFD軟件STAR-CD對(duì)加濃過(guò)程中預(yù)燃室內(nèi)流場(chǎng)進(jìn)行了數(shù)值模擬。對(duì)加濃過(guò)程預(yù)燃室內(nèi)流場(chǎng)分布規(guī)律的定性分析結(jié)果表明:

3、在原機(jī)預(yù)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(yù)燃室滾流;這對(duì)預(yù)燃室內(nèi)的燃空分布會(huì)產(chǎn)生重要影響。
　　為了明確加濃噴射角度對(duì)預(yù)燃室流場(chǎng)分布的影響規(guī)律，論文還對(duì)5°、9°、11°三種加濃噴射角度條件下預(yù)燃室內(nèi)的流場(chǎng)情況進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測(cè)試與分析。結(jié)果表明:加濃噴射角度為5°和9°時(shí)預(yù)燃室流場(chǎng)的分布與7°時(shí)并無(wú)明顯差別;在加濃噴射角度為11°時(shí)預(yù)燃室內(nèi)流場(chǎng)在中心射流的兩側(cè)均產(chǎn)生渦旋，從而推測(cè)場(chǎng)內(nèi)的湍流度增大。不同加濃噴