分会场

交通能源与绿色燃料

摘要

随着海事排放法规对碳减排的要求日益严格，低碳清洁、易存储的甲醇燃料被逐步应用到船舶航运领域。但如何改善甲醇发动机低负荷工况下的燃烧稳定性，成为当前甲醇燃料实船应用的技术瓶颈之一。以某船用四冲程柴油/天然气双燃料发动机为原型机，在CONVERGE软件中建立其三维CFD仿真模型，并通过实测缸压曲线与排放数据验证模型的准确性。利用验证后的模型，将天然气替换为甲醇燃料，研究部分预混燃烧（PPC）策略对柴油/甲醇双燃料发动机低负荷工况下燃烧与排放特性的影响规律。结果表明，在25%负荷工况下，应用部分预混燃烧策略可以提高燃料的燃烧效率，部分预混喷射策略参数（预喷比例、喷射正时、主预喷间隔等）对发动机性能存在不同的影响。预喷比例降低、喷射正时提前可以改善发动机失火现象；喷射间隔过大或过小都会使发动机热效率降低。优化后部分预混燃烧策略正常燃烧的最大甲醇替代率从原来的不足5%提高至10%，甲醇替代率为50%的情况下实现了从完全失火到部分失火的转变。

关键词

船用甲醇发动机;低负荷工况;部分预混燃烧;燃烧稳定性

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