LNG燃料发动机船舶应用现状与前景探讨

LNG燃料船舶发动机技术业已成熟,具有明显的污染物排放少的优势,并且燃料的成本相对较低。随着国际海事组织对船舶发动机的排放要求不断提高,LNG燃料发动机为解决传统燃油燃料发动机的排放问题提供了一条途径,为LNG燃料发动机在船舶的应用提供了广阔的前景。     

Z6170ZLC型LNG-柴油双燃料船用增压发动机性能仿真分析

LNG-柴油双燃料发动机同时存在预混合燃烧和缸内压缩点火燃烧,其性能与原型柴油机有较大的差别.文中基于AVL-Boost发动机性能仿真软件,采用等热值当量处理不同比例的混合燃料,考虑了不同工况预混合LNG燃料对充气效率的影响,采用双韦伯函数燃烧放热率模拟不同比例混合燃料的预混合燃烧和缸内压缩点火燃烧,对比分析了LNG-柴油双燃料增压发动机和原型柴油机的动力性和经济性.研究表明：（1）预混合LNG燃料对充气效率的影响不会导致单点预混合LNG-柴油双燃料增压发动机的动力性下降;（2）相比较原型柴油机,各负荷工况双燃料发动机的燃油经济性均有下降,低负荷工况燃油经济性下降更为严重;（3）高负荷工况掺烧过高比例的LNG燃料将导致气缸压力急剧增加.     

LNG燃料船舶的机遇和挑战

MARPOL公约附则VI修订案的实施对船舶大气排放提出了进一步的要求,燃油作为船舶燃料难以满足这一要求。液态天然气作为船舶燃料没有SOx排放,NOx排放显著降低,既能满足新的要求,又能保持良好的性价比,开发使用LNG作为船舶燃料前景广阔。本文从法规公约的变化、发动机技术的发展、船舶燃料储存供应技术的开发,以及LNG燃料船舶的安全认证等方面介绍了船舶使用LNG燃料所面临的机遇和挑战。     

船用双燃料发电机燃气关联系统应用设计

船用双燃料发电机燃气关联系统作为双燃料动力船的关键技术,其实船应用设计方案尚处在起步发展阶段。结合某双燃料动力运输船的实际项目经验,着重阐述了瓦锡兰双燃料发电机燃气关联系统的应用设计,包括燃气供气系统、燃气管氮气吹扫系统、燃气双层管通风系统、燃气模式点火油系统和燃气排气系统的关键技术,为双燃料发电机在LNG动力船及LNG运输船上的应用设计提供参考及借鉴。     

柴油/天然气双燃料增压发动机燃烧与排放特性研究

介绍了WD614－64涡轮增压柴油发动机燃用柴油／天然气双燃料的燃料供给系统设计和控制系统设计，研究了双燃料发动机的燃烧和排放特性，对涡轮增压柴油机改装成柴油引燃天然气的双燃料发动机的工作具有理论指导意义。     

LPG/柴油双燃料发动机燃烧特性研究

利用AVL－6501发动机燃烧分析仪记录了液化石油气（LPG）／柴油双燃料发动机和原柴油机在不同工况下的示功图并进行了放热规律分析，结果表明：LPG／柴油双燃料发动机与原机相比，低负荷时最高燃烧压力及最高压力升高率较小，高负荷时升高率较大，滞燃期略长，燃烧持续期短，根据这些特征对LPG／柴油双燃料发动机进行调整可获得较好的经济性和动力性效果。     

船舶综合液压推进工况配合特性研究

随着船舶向大型化、高速化方向发展,多主机并联工作模式随之出现.目前有采用电力推进以及机械推进方式来设计的,但机械传动与电力传动设备的功率重量比远小于液压传动,文中提出船舶综合液压推进.根据其推进原理绘制其工况配合特性曲线,通过该配合特性曲线图对其设计工况以及非设计工况配合特性进行了分析探讨,结果表明船舶综合液压推进具有"轻载高速,重载低速"的特点,适合于大功率船舶、工程船以及特种船舶.     

船用液化天然气储罐产品检验要点

液化天然气(LNG)作为一种绿色能源,越来越被社会各界认可使用。近年来,江苏省大力推进内河水域LNG动力船舶的新建和改造,LNG储罐作为重要配套产品之一,其安全性显得尤为重要,船检部门应严格按照国家相关法规、规范、技术标准进行产品检验。本研究结合对5 m~3船用LNG储罐的检验经验,介绍了LNG特性、LNG储罐结构和船用LNG储罐产品检验的要点。     

远洋渔船双绕组永磁电机推进系统研究

在分析了船舶用六相电机控制系统的基础上,提出了实用的六相永磁同步电动机的控制策略,即采用双逆变器和一台六相永磁同步电机实现多相电机控制系统.与传统电力推进系统相比,双绕组永磁同步电机节省了电机的空间和材料,提高了可靠性和操作的灵活性,提升了功率等级,在船舶电力推进系统中应用有很大优势.     

船用双燃料发动机电子控制系统的设计

本文通过对双燃料发动机特点及改装方案的论述,阐述了如何通过对发动机电子控制系统的合理设计,提高双燃料发动机燃料热效率。     

Shafting alignment based on hydrodynamics simulation under larger rudder corner conditions

With the rudder angles getting larger and larger, the moment and force on propeller shafts, which are caused by complex flowing field, become more and more. They influence the shafting alignment greatly. Stress analysis of propeller shafts has been done under increasing rudder corner conditions with complex hydrodynamics simulation for a great domestic liquified natural gas (LNG) vessel, which is with dual propulsion systems. The improved three-moment equation is adopted in the process of dual propulsive shafting alignment. The calculated results show that the propeller hydrodynamic characteristics, which affect dual propulsive shafting alignment greatly, must be considered under large rudder angle conditions. Shafting accidents of Korean LNG vessels are interpreted reasonably. At the same time, salutary lessons and references are afforded to the marine multi-propulsion shafting alignment in the future.     

柴油机两级相继增压系统设计与匹配试验研究

为改善低工况条件下因增压压力不足而造成柴油机缸内燃烧恶化问题,将两级增压（two-stage turbocharging,TST）与相继增压（sequential turbocharging,STC）技术相结合.首先,通过推进特性试验进行两级相继增压与柴油机匹配计算,确定增压器型号;其次,利用GT-power软件得到增压器与柴油机联合运行曲线,验证方案的可行性;最后,进行台架试验,分析推进特性和负荷特性下两级相继增压对柴油机性能影响.试验结果表明：推进特性条件下,在0～50%负荷区间,采用单涡轮增压（1TC）可以改善燃烧恶化问题;在50%～100%负荷区间,采用双涡轮增压（2TC）能够进一步提高空燃比,改善缸内燃烧,尤其在60%负荷下,燃油消耗率相比原机降低8.08%;两级相继增压模式在低转速、全扭矩及中高转速、高扭矩运行区域,可实现增压器的良好匹配.     

柴油机高压共轨电控燃油喷射技术

简要介绍柴油机电控高压共轨喷射系统的发展现状,主要分析柴油机电控高压共轨喷射系统的结构和原理,分析了柴油机电控高压共轨喷射系统的关键技术。     

电力推进在舟桥动力定位装置中的应用研究

鉴于上海黄浦江的航运特点,确定使用动力定位装置将舟桥固定于江面及岸边,动力定位系统的推力器采用电力推进。文章简述了电力推进的基本内容,并根据舟桥自身特点,确定使用适合舟桥的电力推进系统,并阐述了电力系统的几个重要组成部分,包括吊舱式推进器,船舶电站以及电力变频器等。因动力定位装置采用电力推进,电站动态管理与舟桥的安全至关重要,文章又重点介绍了电站的主要功能,最后分析了采用电力推进方式的优越性。     

Spray Characteristics with High-Speed Tomographic Particle Image Velocimetry Under Non-Flash and Flash Boiling Conditions

Compared with port fuel injection engines, direct injection(DI) gasoline engine is becoming the mainstream of gasoline engines because of its higher fuel economy and excellent transient response. It has been proven that fuel spray characteristics in DI engines are crucial to the performance and emission quality of the engine. Flash boiling spray has great potential to achieve high fuel economy and low emission by dramatically improving the fuel atomization and vaporization and it has different spray-air interaction behavior as compared with non-flash boiling one, while its mechanism is more complex as compared with subcooled spray. We investigate the time-resolved spatial velocity field of the spray using 2-camera high-speed 3 D3 C(3-dimension 3-component)tomographic particle image velocimetry(PIV) diagnostic technique. A 10 mm thick laser sheet is used to illuminate the fuel spray. Characteristics of both non-flash and flash boiling sprays are studied. A single-hole injector is mounted within a heat exchanger so that different fuel temperature can be accessed. In the experiment, n-pentane is used as the fuel. For the non-flash boiling spray, the velocity field of the liquid spray is mostly consistent to the injection direction. With the increase of the degree of superheat(Do S), the overall velocity scale decreases especially at the spray tip. Meanwhile, larger swirls occur at the lower part of the flash boiling spray, which means stronger spray-air interaction occurs at a higher Do S.     

真空管道运输系统发展现状及展望

作为一种新型交通系统,真空管道运输系统将悬浮列车技术和低气压管道技术相结合,理论上能够最大限度地减小列车高速运行时的摩擦阻力和气动阻力.为了促进真空管道运输系统的发展,从基本原理角度,系统论述了真空管道运输系统的可行性及车辆、管道、驱动装置等子系统关键构成,指出了其快速、便捷、安全、环保和高效等优势;介绍了国内外真空管道运输系统的研究现状,包括美国ET3、美国Hyperloop、瑞士超高速地铁Swissmetro,以及西南交通大学真空管道高温超导磁悬浮车试验平台,比较分析了各单位在车辆、管道、驱动装置及造价等方面的技术特点和优势;展望了当前发展真空管道运输系统亟需解决的关键问题,并指出车轨作用、高速直线牵引、气动和散热、管道密封以及管道内通信、救援这几个方面是今后需要重点研究的领域.