船用中速双燃料发动机柴油模式性能仿真计算开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

1.1研究目的及意义

柴油机问世100多年以来，一直是人们利用最多的动力源之一，从汽车，船舶，到各种工程机械的动力，推动了社会经济的各方面的发展。在过去的100多年中，为了追求利益的最大化，人们对柴油机更是做了多方面的优化工作。但在人们获取利益的同时，由于内燃机大量的燃烧和排放带来的环境问题和能源危机开始威胁人类的生存，也因此成了人们不得不关注的问题。

1.1.1环境问题及排放法规

由于柴油的本身的不纯净（在柴油中包含杂质如n和s元素等）和柴油机的燃烧特性（燃烧时高温富氧的环境，以及局部的高温缺氧环境）致使柴油机燃烧产生颗粒物，硫化物，氮氧化物[1]，这些产物对生态环境，对空气，对人体都产生了不小的影响。如排放的氮氧化物和硫化物形成酸雨，影响生态系统的各个环节；排放的颗粒物，造成雾霾，洛杉矶的光化学烟雾事件和伦敦雾霾事件都造成了非常巨大的影响，而现在整个中国都笼罩在雾霾之中。为了应对船舶柴油机对大气的污染，国际海事组织imo，在2005年5通过了防止船舶造成污染公约附则vi，即防止船舶造成大气污染规则；在2008年10月通过了防止船舶造成污染公约附则vi修订版；在2011年开始实行tierii法规，其主要限制了氮氧化物，硫化物和pm的排放，今年的1月1日已经开始实行对排放限值极为严格的tieriii阶段法规[2]。为了应对实时的法规，更是为了保护人类的生存环境，人们开始大力着手对柴油机的改进工作，但对已经历了100多年优化工作的柴油机再进行各方面的优化是很难了，而天然气作为一种清洁能源早已被社会生活的各个方面所用，天然气作为一种非常干净的能源比柴油的排放性能好很多，从以下几个方面便可体现出天然气在排放上的优势：

1.天然气的c/h比比柴油的低，因此在放出同等热量时，天然气的氮氧化物的排放就会比柴油低很多[3]。

2. 研究的基本内容与方案

2.1研究的基本内容及目标

本文的研究对象为船用双燃料中速机，掌握其结构，工作原理和特点。采用仿真模拟，利用avlboost对船用双燃料中速机，建模并仿真计算。也可为双燃料发动机的性能的优化做一些微小的理论支撑。本文主要的研究工作如下

（1）熟悉船用中速双燃料发动机结构组成和工作原理。掌握avlboost建模仿真软件建模方法，细化发动机仿真模型的各子模块，并能经行仿真计算。

（2）以某船用中速双燃料发动机为对象，建立其柴油模式下的性能仿真模型，计算出仿真结果。与台架试验数据进行比较，验证模型的精度并进行调整。配置并优化仿真模型参数，提高仿真模型的计算精度，并验证仿真模型的功能和精度。在模型正确的情况下，修改参数讨论参数改变对发动机性能的影响。

3. 研究计划与安排

4. 参考文献（12篇以上）

[1]周龙保,刘忠长，高宗英.内燃机学[m].北京：机械工业出版社，2011年1月第三版.

[2]徐斌.史上最严的imotierⅢ法规即将生效[j].船舶工程，2015（11）

[3]karthiknithyanandan，jiaxiangzhang，yuqiangli，etal.diesel-likeefficiencyusingcompressednaturalgas/dieseldual-fuelcombustion[j].journalofenergyresourcestechnology，2016,138（5）：1-9.