低速二冲程柴油机废气再循环仿真研究

• 作 者: 陶一凯
• 机 构: 上海交通大学
• 出 处: 上海交通大学
• 发表日期: 2015年期
• 关键词: 低速二冲程柴油机 废气再循环 氮氧化物 仿真

针对船用柴油机的Tier III排放法规将于2021年生效,要求氮氧化物(NOx)排放大幅度降低。为了研究EGR技术在船用柴油机上应用效果以及满足Tier III排放指标的可行性,本文以上海沪东重机股份有限公司制造的6S35型低速二冲程柴油机为研究对象,采用模拟仿真为主实验参考为辅的方法研究了船用低速机不同EGR系统的影响以及EGR对船用低速机缸内燃烧与排放的影响。本文通过一维模拟仿真分析不同EGR系统在船用低速机上的应用效果,发现相继增压高压通路EGR系统能够高效覆盖船用低速机大EGR率工况与无EGR工况;研究了相继增压系统中两台增压器的匹配问题,得到了该系统下控制EGR率的方法;同时得到了准维模型下EGR对低速机燃烧与排放的影响。由于EGR模式下某些原先的低速机设计不再适用,本文通过优化计算对低速机EGR系统、进排气正时以及喷油正时进行了调整,提高了EGR工况下低速机的经济性,同时保证NOx排放量并不上升。为了获得满足Tier III法规更准确的EGR率,本文进一步采用三维模拟仿真手段深入研究了低速机工作过程以及EGR对于船用低速柴油机燃烧与排放的影响,得到了NOx排放、soot排放以及油耗随EGR率与EGR温度的变化曲线,为EGR控制方案给出了指导。