分会场

高效清洁燃烧

摘要

为了研究大缸径船用甲醇中速机NOx的生成特性，详细了解发动机使用甲醇含氧燃料时NOx的生成过程和细节，利用三维仿真的方法研究甲醇替代率和甲醇喷射时刻对氮氧化物生成量和生成区域的影响。结果表明，NOx生成区域主要集中在引燃柴油喷嘴侧，在活塞中心甲醇/柴油叠加放热区域由于温度较高，也会产生较多的NOx，甲醇侧的NOx生成量极低，主要是因为甲醇汽化潜热高使得燃烧温度降低。调整甲醇替代率和喷射时刻能直接影响甲醇/柴油油束的干涉程度，甲醇燃料会导致干涉区的局部柴油火焰温度大幅降低，使得在火焰发展初期该区域的NOx生成量极低，当替代率高于75%时继续增大甲醇替代率使得NOx排放增加，这主要是由于含氧燃料的增加所致，在75%替代率下推迟甲醇喷射正时NOx排放表现出先升高后降低的趋势，而在85%和95%替代率下推迟甲醇喷射正时NOx生成量持续降低。结合仿真分析，详细说明了船用甲醇中速机NOx生成特性以及甲醇替代率和甲醇喷射时刻对燃烧过程的影响，为制定更优的喷射策略以实现更低的 NOx 的排放提供参考。

关键词

船用中速机;甲醇燃料;NOx生成特性;喷射策略

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