采用相继增压改善船用柴油机排放的数值模拟
2013-08-22高占斌王银燕何清林王贺春
江苏大学学报(自然科学版) 2013年6期
关键词:模型
高占斌,王银燕,何清林,王贺春
(1.哈尔滨工程大学动力与能源工程学院,黑龙江 哈尔滨 150001;2.集美大学轮机工程学院,福建 厦门 361021)
为了减少船舶对海洋环境的污染,国际海事组织制定了一系列的法律法规来限制船舶污染物的排放.《MARPOL73/78公约》附则VI“防止船舶造成空气污染规则”,其中第Ⅲ章第13条规定对船用柴油机NOx排放量加以限制[1-2].随着排放法规的日益严格,降低船用柴油机的有害排放成为当前研究的热点.相继增压是20世纪70年代末西德MTU公司首先采用的技术,可以提高低压缩比、高增压发动机低速大扭矩特性,降低油耗,扩大工作范围[3].
笔者以四冲程中冷直喷式V型船用柴油机TBD234V12为研究对象,建立该柴油机大小增压器相继增压的仿真模型,进行模拟计算,研究大小增压器相继增压对船用柴油机排放性能的改善情况,为大小涡轮增压器相继增压在船用柴油机上的应用及降低排放奠定理论基础.
1 大小增压器3区相继增压系统设计
1.1 大小增压器相继增压系统设计
TBD234V12船用柴油机原增压系统采用脉冲增压,如图1所示,大小增压器相继增压系统保持原型机的其他结构参数基本不变,大增压器(1TC-L)与小增压器(1TC-S)并联布置,其系统如图2所示,将2列排气管(靠近涡轮端)用一连通管连接,另外,分别在2压气机出口处安装空气阀A和空气阀B,2涡轮入口前安装燃气阀A和燃气阀B.燃气阀和空气阀均为蝶阀.燃气阀的执行机构为双作用气缸,耐高温;空气阀执行机构为单……
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