利用Converge軟件建立大缸徑低速二沖程船用柴油機(jī)三維仿真模型,分別探究油束水平夾角、水平旋轉(zhuǎn)角度、豎直旋轉(zhuǎn)角度對(duì)其燃燒及排放的影響,并結(jié)合微種群遺傳算法對(duì)包括燃油噴射方向、噴孔直徑、噴油壓力等噴油參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化研究.研究結(jié)果表明,燃油噴射方向主要影響缸內(nèi)混合氣的分布.通過(guò)微種群遺傳算法優(yōu)化,優(yōu)化噴油參數(shù)后的算例相比于原機(jī)算例,NOx排放降低29.91%,指示燃油消耗率僅增加0.74%,表明綜合優(yōu)化大缸徑低速二沖程船用柴油機(jī)噴油參數(shù)對(duì)降低排放具有一定的潛力.

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【部分圖文】：

圖1 柴油機(jī)三維實(shí)體模型及噴油器軸線(xiàn)位置

本研究利用Converge仿真平臺(tái)，建立大缸徑低速二沖程船用柴油機(jī)三維仿真模型，如圖1所示．三維實(shí)體模型為單缸柴油機(jī)，將氣缸中心線(xiàn)設(shè)置為z軸，氣缸蓋下表面定義為xy平面，氣缸蓋下表面與氣缸中心線(xiàn)的交點(diǎn)設(shè)置為坐標(biāo)原點(diǎn)．噴油器軸線(xiàn)位置如圖1中暗紅色圓點(diǎn)所示，圖中環(huán)形藍(lán)色箭頭的起始處為....

圖2 三維模擬結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比

為了驗(yàn)證基于以上參數(shù)的仿真模型的可信度，同時(shí)考慮到低速二沖程柴油機(jī)大尺度大空間的特點(diǎn)，經(jīng)網(wǎng)格適應(yīng)性分析，綜合計(jì)算精度與計(jì)算時(shí)間要求，本模型采用4cm基礎(chǔ)網(wǎng)格結(jié)合2級(jí)固定加密2級(jí)自適應(yīng)加密的網(wǎng)格策略，最小網(wǎng)格尺寸為2.5mm，最大網(wǎng)格數(shù)為699420．缸內(nèi)壓力和放熱速率的三維....

圖3 油束水平夾角示意

圖4為不同油束水平夾角下NOx和指示燃油消耗率的變化趨勢(shì)，隨油束水平夾角的增加，NOx排放呈先增加后降低再升高的趨勢(shì)；指示燃油消耗率則呈現(xiàn)先降低后上升再下降的趨勢(shì)．圖4油束水平夾角對(duì)NOx和指示燃油消耗率的影響

圖4 油束水平夾角對(duì)NOx和指示燃油消耗率的影響

圖3油束水平夾角示意原機(jī)算例噴油時(shí)刻為362.13°CA，故以圖片展示噴油時(shí)刻后的數(shù)據(jù)開(kāi)展相關(guān)研究．圖5和圖6為不同油束水平夾角下的缸內(nèi)壓力和放熱速率的曲線(xiàn)．圖7選擇363.5°CA、367.5°CA、371.5°CA、375.5°CA4個(gè)曲軸轉(zhuǎn)角研究不同油束水平夾角下的燃空....

本文編號(hào)：4048704