重油在线乳化装置在实船柴油机上的试验与分析

开发了一套基于在线乳化理论的重油乳化智能控制装置,该装置根据船舶柴油机运行参数,在不改变柴油机结构、不添加乳化剂的前提下,应用单片机技术,运用模糊控制理论,油水比例随船舶柴油机负荷变化实现掺水的优化控制,使船舶柴油机达到较佳的节能效果。同时采取加压防破乳技术,在重油高温状态下,实现了良好的重油乳化效果,且边乳化边稳定燃烧。在"宁大6号"船舶柴油机上进行推进特性、废气排放特性等试验。结果表明,常用工况节油率可达9.8%,NOx降低率为15.40%,烟度降低率为24.92%,具有较高的实用推广价值。     

掺水乳化柴油缸内燃烧数值模拟研究

利用计算流体力学(CFD)软件AVL-FIRE对柴油机缸内燃烧过程进行三维数值模拟.研究标准喷油量和标准含油量2种工况下不同掺水比例对于乳化油燃烧放热率、缸内温度、压力、NOx、碳烟等影响.研究表明柴油掺水乳化能够降低其燃烧产生的碳烟量,与纯柴油相比最大可降低43.8％碳烟排放,减排效果明显;标准喷油量下随着掺水比例的...     

1000s重油在船舶柴油机上加压乳化试验

在乳化系统设计时,采用旋涡泵作为乳化器,通过对乳化系统管路加压,提高系统中水的饱和温度,依据泵代乳化器的理论,实现对1000s高粘度重油的高温动态乳化.试验证明重油乳化后微粒特性满足柴油机燃烧要求,且节油效果明显.     

掺烧生物柴油耦合进气道加湿对柴油机燃烧及排放性能的影响

为探索掺混生物柴油燃烧耦合进气道加湿技术对柴油机燃烧及排放性能的影响,基于TBD234V6型柴油机,应用AVL-fire软件建立仿真模型进行研究.选取柴油机在75％中高负荷工作时,设置0.5～2.5共5组掺水率、10％～40％共4组生物柴油掺混比做仿真分析.结果表明:在掺水率为0时,随着生物柴油掺混比例增大,柴油机动力性下降16.3％,CO排放量下降34.2％,Soot排放量下降92.8％,NO排放量升高35.7％;在生物柴油掺混比为40％时,随着掺水率增加,柴油机动力性下降3.3％,CO排放量升高19.2％,NOX排放量降低89.7％,Soot排放量升高150.8％,但与原机相比Soot排放量仍低出81.9％.掺烧生物柴油降低Soot及CO排放效果显著,但对NO排放有促进作用;生物柴油耦合进气道加湿技术能极大降低NO排放,同时对Soot和CO生成也有较好的抑制效果,柴油机排放性能虽得到了优化,但动力性有所下降.研究结果可为船用柴油机掺混生物柴油燃烧耦合进气加湿技术试验提供一定的指导依据.     

静态混合器在船舶节能中的应用技术

采用静态混合器并配以合理的系统及电气控制,是船舶实现燃油乳化和燃油劣质化的有效措施之一。本文首先简要介绍了静态混合器的混合元件型式及其工作原理,接着列出其设计准则,然后阐述静态混合器在燃油掺水乳化和柴油机燃用劣质油技术中的应用。试验和实船应用测试的结果表明,静态混合器作为渣油—柴油混合器以及作为制备油掺水的乳化器是简易有效的,应用静态混合器掺水装置具有一定的经济效果,可以提高锅炉的燃烧效率,降低污染,减轻劳动强度。     

掺水燃烧对STC柴油机燃烧和排放特性的影响

文章对采用相继增压(STC)技术的TBD234V6型柴油机在25％Pe0和75％Pe0工况下的燃烧和排放特性进行研究,分析不同比例的掺水乳化油对缸内压力、缸内温度场、燃烧放热率、NO和Soot浓度场的影响,并通过灰色决策理论确定最佳掺水率.模拟结果表明:随着掺水率的升高,相比原机,STC柴油机在25％ Pe0工况下缸内压力先升高后降低,在75％ Pe0工况下最高缸压逐渐下降;在25％Pee0和75％Pe0工况下,STC柴油机的燃烧放热率均滞后,折合油耗率呈下降趋势,缸内高温分布区域逐渐缩小,NO和Soot生成质量分数下降.通过灰色决策优化评估分析,计算得出25％Pe0和75％Pe0工况下最佳掺水率分别为20％和15％.在高负荷下掺水率过高,STC柴油机的动力加速性能减弱,故掺水率不宜过高.     

船舶重油动态乳化过程智能控制系统设计

根据船舶重油动态乳化过程的特点,分析了其实际应用存在的困难,采用基于PLC的智能自动化方法对重油动态乳化的过程控制系统进行了设计;对此系统的工作流程、功能特点以及系统硬件和软件设计进行了介绍,并给出了部分实验核心程序.实验结果表明,该系统对掺水率的控制精度可达1%以上,燃油消耗率平均降低7.8%.具有明显的实用性和经济性.     

EGR及进气压力对双燃料发动机燃烧和排放的影响

为解决船舶柴油机排放的NOx、soot和CO等污染物过多的问题,以济南柴油机厂出产的4190ZLC-2型船用中速机为研究对象,运用AVLF FIRE软件构建双燃料燃烧室模型,并验证该模型的准确性.通过仿真试验研究甲醇掺混比为20％的情况下,不同EGR率和进气压力对柴油机燃烧、排放和动力特性的影响,保证在柴油机正常燃烧性能情况下得出最佳的EGR率和进气压力.研究结果表明:EGR引入并配合混合燃料能大幅降低NOx排放量,可满足国际海事组织TierⅢ排放标准;放热率曲线会随着EGR率的增大而后移,且峰值增加,同时柴油机的动力性有不同程度的下降.在EGR的基础上适当提高进气压力不仅能优化柴油机动力性,而且可进一步降低NOx、soot和CO排放.经分析,当掺混比为20％、EGR率为10％时,NO排放较原机排放降下76.9％,soot排放量降低40.7％,指示功率降为51.26 kW;当进气压力提高至0.213 MPa时,指示功率增大至52.88 kW,柴油机的动力性得到优化.     

掺水乳化油对船用柴油机性能影响优化分析

为探索掺水乳化油对船用柴油机动力性、经济性和排放性能影响,采用AVL-fire软件对TBD234V6型柴油机进行仿真建模,选取柴油机推进特性额定工况运行时,对不同乳化油掺水比进行三维数值模拟研究。结果表明,随着掺水比的增加,相比原机,其缸内爆压逐渐降低,燃烧放热率峰值明显滞后,折合油耗率呈先下降后上升的趋势,NO_X排放量显著降低,Soot排放量上升。通过灰色决策理论结合主客观赋权法确定10%为最优掺水比,此时缸内爆压下降6.9%,折合消耗率下降6.5%,NO_X排放降低36.1%,Soot排放上升110.6%。研究结果可为船用柴油机掺水乳化油燃烧提供一定参考依据。     

掺水乳化油对船舶柴油机燃烧和排放的影响

应用AVL-FIRE软件对使用不同掺水量乳化油燃料的船舶柴油机进行了多维数值模拟研究,对比分析了缸内压力、放热率、缸内平均温度、NOX和碳烟排放浓度,并且得到了缸内温度场、NOX和碳烟浓度场。结果表明,计算燃烧缸内压力曲线与试验缸内压力曲线具有较好的一致性,验证了模型的准确性。通过比较可知,掺水乳化油会使滞燃期延长,在燃烧过程中由于水蒸发吸热,降低了燃烧温度,并且发生水煤气反应,有效地减少了污染物排放。仿真结果表明,使用5%~10%掺水乳化油做为燃料,使NOX排放量减小43.9%~67.7%。     

某船两台主柴油机滑油及淡水同时超温故障分析与排除

船用推进柴油机是船舶动力装置的主要设备,若发生故障,将会影响船舶的正常使用和安全航行。文章对某船两台推进柴油机同时出现滑油和淡水温度超温这一故障现象进行了排查分析,提出了排除方法并实际应用,经试航证明效果良好。     

掺烧乙醇/水对柴油机燃烧与排放性能的影响

针对TBD234V6型柴油机,采用AVL-fire软件对额定工况下,不同乙醇/水掺混比进行三维数值模拟研究,对比分析缸内压力、缸内温度、缸内温度场、燃烧放热率、NOx浓度、NOx浓度场、Soot浓度、Soot浓度场,并通过赋权法确定最优乙醇/水掺混比。结果表明：随着乙醇/水掺混比的增加,缸内压力逐渐升高,燃烧放热率滞后,燃油消耗率呈上升趋势,但在0E10W时,最高燃烧压力下降率约为3.7%;燃油消耗率下降0.38%;缸内高温分布区域缩小,NOx和Soot浓度下降。通过计算确定最优掺混比为20E10W,此时,最高燃烧压力提升5.6%,燃油消耗率上升2.41%,NOx排放下降率约为18.8%,Soot排放下降率约为29.6%。研究结果可为船用柴油机采用柴油/乙醇/水三燃料燃烧提供一定的指导依据。     

江海通航船舶燃用重油的技术探讨

介绍了重油的理、化性能标准及其对柴油机工况的影响 ,以及江海通航船舶重油系统的类型、组成及工作原理 ,并就系统设计、装置选型等方面进行了探讨     

微电脑在船舶故障报警系统的应用研究

文章论述了计算机集中监控报警系统的软硬件结构原理，利用计算机将船舶所有监测点联接成系统，便于集中管理及控制。并叙述该系统对船舶各部位的火警、机舱中主辅机的油温、水温、压力、油烟浓度、液位高度等的监测及开关量控制等。     

掺烧不同比例二甲醚柴油机燃烧与排放特性的影响

为研究不同比例的二甲醚/柴油混合燃料的燃烧性能与排放特性的研究，以4190ZLC-2型船用中速柴油机为原型机，运用AVL_FIRE仿真软件构建燃烧室高压循环模型，首先通过仿真数据与台架试验的缸压曲线进行对比，验证模型的准确性。研究结果表明：经过双喷油孔的二甲醚（DME）进入缸内后，呈现明显的燃烧阶段DME低温燃烧和柴油扩散燃烧；随着DME的掺烧比例的增大，缸内压力和温度峰值有增大的趋势，对应的相位有所提前；在100%负荷工况下NOX排放最终呈现先减小后增大；在CO和碳烟排放中呈现显著降低趋势。在反应过程中掺烧DME缩短了滞燃期和燃烧持续时期，混合质量较柴油好，DME和柴油混合后有良好的雾化特性，为后期的DME研究提供参考。     

沉船油舱抽油加热过程的热力学分析

本文对沉船倾斜油舱抽油过程进行了数值模拟研究,在相同的蒸汽加热功率,不同的加热位置条件下,分析了油舱内重质燃油和原油的加热过程,分别取得了在不同时刻油舱内重质燃油和原油的温度分布情况,以及油温随加热时间的变化规律。     

沉船油舱含水油料蒸汽加热参数优化

本文采用蒸汽加热方式,降低沉船油舱重质燃油与原油的粘度,以便于顺利抽油。利用数值模拟的方法,分析了在相同的蒸汽加热功率,不同体积的重质燃油与原油,在温升达到可泵送温度的的条件下,其温度场的变化情况与所需的加热时间。     

水下爆炸环境中舰船浮筏装置冲击响应研究

针对舰船所面临的水下爆炸冲击环境,研究了船用柴油发电机组的隔振浮筏系统对于水下爆炸冲击的响应特性.通过建立带有设备以及隔振系统的舰船结构连同周围水介质的有限元分析模型,利用ANSYS/LS-DYNA软件模拟了水下爆炸冲击波在水中的传播及其对船体的流固耦合作用,研究了柴油发电机组、浮筏筏体以及设备基座在爆炸冲击下的动态响应.文中着重分析了不同爆炸冲击因子对船体与浮筏结构的冲击响应的影响,探讨了提高舰船设备抗冲击性能的途径.