船用低速二冲程柴油机重油喷雾燃烧及排放的数值研究
船用低速二冲程柴油机目前是大型船舶的主要动力装置。国际海事组织于2016实行的Tier III排放法规,其中重要衡量指标氮氧化物（NO<sub>x</sub>）排放量相比Tier II法规降低76%以上,因此亟需开展降低船机NO<sub>x</sub>排放的研究。
船用柴油机喷雾燃烧过程直接影响NO<sub>x</sub>的生成,但船机燃油目前以重油为主,由于其复杂物理化学性质,缺少对其喷雾燃烧过程的深入研究。同时,由于船机实验成本高昂,采用数值模拟方法研究精度高且成本低,因此,本文基于定容燃烧弹、燃烧分析仪和船用柴油机多种装置的实验结果,通过数值模拟方法研究了重油的喷雾燃烧特性以及不同因素对船用低速二冲程柴油机重油燃烧和排放过程的影响。
重油与柴油喷雾特性的差异取决于其物理性质的差异。因此,为了更好地理解重油的喷雾特性,本文首先基于定容弹的喷雾实验结果,分别数值模拟研究了柴油和重油喷雾模型敏感性并进行了模型验证。
本文进一步开展了燃油温度和环境温度对柴油和重油喷雾的影响研究。通过对比发现,相对于柴油,重油的液相喷雾贯穿距更大且更难稳定 ...