大缸徑天然氣發(fā)動機(jī)性能模擬

【摘要】：在現(xiàn)代社會,隨著國民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,國家對能源結(jié)構(gòu)做出調(diào)整,對燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組的需求與日劇增,特別是對于大缸徑的燃?xì)鈾C(jī),擁有絕對的市場,在石油供需矛盾的今天,尋求清潔能源成為了發(fā)展的重要因素,天然氣發(fā)動機(jī)不僅能節(jié)約石油資源,降低燃料費(fèi)而且作為“一種清潔能源”可以降低環(huán)境污染,再有我國排放法規(guī)也日益完善,這些都促成了天然氣發(fā)動機(jī)向著更好的方向發(fā)展,目前國內(nèi)外大缸徑燃?xì)鈾C(jī)基本上由柴油機(jī)改裝而來,對于這種改裝后的發(fā)動機(jī),存在主要的問題就是動力性,經(jīng)濟(jì)下降。 為了研究大缸徑天然氣發(fā)動機(jī)由柴油機(jī)改裝后動力性下降原因,及提出優(yōu)化措施方案,本文以某大缸徑柴油機(jī)為例,對其改裝的天然氣發(fā)動機(jī)進(jìn)行了性能模擬,主要研究工作如下： 1)利用GT-Power建立大缸徑柴油機(jī)模型并仿真,對計算值與參考值進(jìn)行對比。 2)在原柴油機(jī)的基礎(chǔ)上進(jìn)行改裝,去掉柴油噴射系統(tǒng),增加點火系統(tǒng)和天然氣供氣系統(tǒng)以及預(yù)燃室,將其改裝成當(dāng)量式預(yù)燃室火花塞點火式天然氣發(fā)動機(jī)和差量式預(yù)燃室火花塞點火式天然氣發(fā)動機(jī)。 3)預(yù)測改裝后的天然氣發(fā)動機(jī)性能,并進(jìn)行性能參數(shù)分析。 4)對模擬后的天然氣發(fā)動機(jī)進(jìn)行優(yōu)化措施分析。 通過對柴油機(jī)工作過程的模擬,結(jié)果顯示計算值與參考值誤差均在5%以內(nèi)并且輸出的圖形與相似機(jī)型柴油機(jī)實際的工作過程變化趨勢一致,說明了模型的正確性。對改裝后的當(dāng)量式預(yù)燃室天然氣發(fā)動機(jī)和差量式預(yù)燃室天然氣發(fā)動機(jī)的模擬結(jié)果與原柴油機(jī)模擬結(jié)果進(jìn)行對比后發(fā)現(xiàn),動力性經(jīng)濟(jì)性都下降了且差量式的性能略好于當(dāng)量式,更適合此機(jī)型的改裝,燃燒更完全,功率是原柴油機(jī)的78%左右,燃燒性能良好,所以更利于預(yù)燃室天然氣發(fā)動機(jī)的燃燒。通過分析天然氣發(fā)動機(jī)動力性下降的原因,對于恢復(fù)天然氣發(fā)動機(jī)的動力性,提出對壓縮比,點火提前角,配氣相位,空燃比等主要影響因素的優(yōu)化,分析這些參數(shù)對發(fā)動機(jī)動力性的影響,并提出了相關(guān)意見。 【關(guān)鍵詞】：大缸徑天然氣發(fā)動機(jī) GT-Power 性能優(yōu)化
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號】：TK43
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 緒論11-16
• 1.1 開題背景及意義11-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.1 燃?xì)鈾C(jī)研究現(xiàn)狀12
• 1.2.2 內(nèi)燃機(jī)工作過程模擬研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.3 天然氣燃燒系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀13-14
• 1.3 研究目標(biāo)、研究內(nèi)容、擬解決的關(guān)鍵問題14-16
• 1.3.1 研究目標(biāo)14
• 1.3.2 研究內(nèi)容14-15
• 1.3.3 擬解決的關(guān)鍵問題15-16
• 第2章 內(nèi)燃機(jī)工作過程模擬理論基礎(chǔ)16-28
• 2.1 軟件概述16
• 2.2 GT-Power理論基礎(chǔ)16-21
• 2.3 柴油機(jī)工作過程模型21-28
• 2.3.1 熱力系統(tǒng)計算模型21-25
• 2.3.2 燃燒模型25-28
• 第3章 柴油機(jī)工作過程模擬28-39
• 3.1 廢氣渦輪增壓柴油機(jī)的模型建立28-36
• 3.2 程序驗證36-39
• 第4章 天然氣發(fā)動機(jī)工作過程模擬39-55
• 4.1 天然氣特性39
• 4.2 對柴油機(jī)進(jìn)行改裝39-46
• 4.2.1 天然氣發(fā)動機(jī)改裝現(xiàn)狀39-40
• 4.2.2 對該大缸徑柴油機(jī)進(jìn)行改裝40-46
• 4.3 天然氣發(fā)動機(jī)性能模擬46-52
• 4.4 天然氣發(fā)動機(jī)性能改進(jìn)措施52-55
• 4.4.1 適當(dāng)增大點火提前角52
• 4.4.2 增大壓縮比52-53
• 4.4.3 優(yōu)化配氣相位53-54
• 4.4.4 降低空燃比54-55
• 結(jié)論55-56
• 論文不足與展望56-57
• 致謝57-58
• 參考文獻(xiàn)58-62
• 攻讀碩士階段發(fā)表論文情況62

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