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柴油机氮氧化物排放的测量与计算方法研究

柴油机氮氧化物排放的测量与计算方法研究

作者：刘杰大连海事大学

学位级别：硕士

本文从影响柴油机氮氧化物(NOx)生成的三要素：燃烧时的最高温度，氧气的浓度和在高温下的持续时间(即形成NOx的反应时间)出发分析了其对柴油机氮氧化物(NOx)排放特性的影响。三个基本因素对其排放特性的影响是通过柴油机喷油系统的参... 详细信息

本文从影响柴油机氮氧化物(NOx)生成的三要素：燃烧时的最高温度，氧气的浓度和在高温下的持续时间(即形成NOx的反应时间)出发分析了其对柴油机氮氧化物(NOx)排放特性的影响。三个基本因素对其排放特性的影响是通过柴油机喷油系统的参数，燃烧室结构参数，运转参数，进气条件等其它具体的系统参数表现出来的。阐明了测定柴油机NOx质量排放量台架试验的实验条件，仪器标准和测量方法，并用“简单碳平衡法”计算湿排气的质量流量，结合相关的修正得到NOx的排放量。在此基础上用VB编制了具有“标准算法”和“分析计算”双重功能的计算机应用程序，并运用此程序对两组实测数据进行了船用C1模式和车用模式的计算。在上述计算中得到标准值的前提下又运用所编写的程序对油耗仪，测功器，含湿量，排气成份分析仪等存在测量误差时进行了相应的计算得出其对NOx排放量的影响，并结合前面具体的影响因素对存在测量误差后所得到计算的结果及其原因进行了进一步的分析，根据通过本文的撰写，把有关对柴油机NOx排放的限制标准变成了具有实际应用的执行工具，为在实际操作中提出降低NOx排放的管理措施提供了相应的理论的依据，也为今后的实测和研究工作提供了一个有利的工具。

关键词：柴油机氮氧化物排放台架试验简单碳平衡法误差分析

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航空发动机全航线氮氧化物排放研究

航空发动机全航线氮氧化物排放研究

作者：何小龙南京航空航天大学

学位级别：硕士

航空发动机污染排放引起的环境问题已经引起人们越来越多的关注,由于发动机自身的特点,氮氧化物的排放比其他污染物的排放多,而且危害比较大。为了估算发动机在全航线中氮氧化物的排放量,本文研究了发动机模型、污染排放模型和飞机运动... 详细信息

航空发动机污染排放引起的环境问题已经引起人们越来越多的关注,由于发动机自身的特点,氮氧化物的排放比其他污染物的排放多,而且危害比较大。为了估算发动机在全航线中氮氧化物的排放量,本文研究了发动机模型、污染排放模型和飞机运动模型。首先,针对国内国外关于航空发动机污染排放主要研究进展进行阐述,分别介绍了航空发动机污染排放研究的内容和航空发动机污染排放的估算方法两方面的内容,并提出估算发动机全航线氮氧化物排放的思路。其次,本文研究了航空涡扇发动机部件级建模的方法和模型修正的方法。为了验证氮氧化物排放计算的正确性,对发动机模型进行了修正,使发动机模型与有污染排放试验数据的JT9D-7F发动机性能匹配。使用修正部件特性图的方法匹配发动机试验数据,通过改变部件特性中流量和效率的系数来移动共同工作点的位置,以达到修正部件特性图的目的。整个修正过程可以看做最优问题,即求得部件特性中的流量和效率系数,使发动机模型的误差最小。最后使用粒子群算法对最优问题求解。结果表明,基于粒子群算法的模型修正方法可以显著提升模型的精度。接着,本文对发动机的污染排放模型进行了研究,分别使用直接法和间接法建立了氮氧化物排放模型。首先通过航空燃油的化学反应机理,估算了氮氧化物的排放,并与试验数据进行了对比。然后使用间接法中的波音流量法建立污染排放模型。最后对这两重模型进行了对比,结果表明使用直接法建立的模型可以比较准确计算发动机起飞状态和爬升状态的的氮氧化物排放,在进近状态和慢车状态误差较大。对占航线大部分时间的巡航状态误差小,可以使用直接法估算全航线中氮氧化物的排放。最后,本文研究了飞机运动模型,并以B767-200为例进行了计算。根据B767-200的极曲线,建立其运动模型。结合发动机模型计算了B767-200全航线的飞行剖面,获得整个剖面内高度、速度和供油量之间的关系。最后结合污染排放模型计算了B767-200全航线氮氧化物的排放。

关键词：航空发动机全航线氮氧化物排放模型修正运动模型

船用柴油机氮氧化物排放特性与排放量计算方法研究

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船用柴油机氮氧化物排放特性与排放量计算方法研究

作者：张跃文大连海事大学

学位级别：硕士

本文从柴油机结构、燃油和进气条件等三方面分析了其对船用柴油机氮氧化物(NOx)排放特性的影响，阐明了测定船用柴油机NOx质量排放量台架试验的试验条件、仪器标准和测试方法，推导并归纳了应用“简单碳平衡法”、“通用碳平衡法”和“... 详细信息

本文从柴油机结构、燃油和进气条件等三方面分析了其对船用柴油机氮氧化物(NOx)排放特性的影响，阐明了测定船用柴油机NOx质量排放量台架试验的试验条件、仪器标准和测试方法，推导并归纳了应用“简单碳平衡法”、“通用碳平衡法”和“通用氧平衡法”计算排气质量流量的计算公式及NOx质量排放量的计算公式，推导并归纳了实测参数干／湿转化系数和NOx大气修正系数的计算公式，讨论了各公式的适用对象和适用条件，在此基础上，编制了具有“标准计算”和“分析计算”双重功能的计算机应用程序，并运用“简单碳平衡法”对两组实测数据进行了“分析计算”，得出了在忽略非完全燃烧产物条件下产生的误差小于5％的计算结果。通过本文的撰写，把〖MARPOI〗公约附则Ⅵ中条条框框的规定或标准变成了具有实际应用的执行步骤或操作程序，对今后的实测工作和研究工作提供了一个有利的工具。

关键词：船用柴油机氮氧化物排放台架试验简单碳平衡法通用碳平衡法通用氧平衡法排气质量流量

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基于在线测量参数的船舶氮氧化物排放分析

内燃机 2016年第6期32卷 5-10页

作者：朱强吕林余舒武汉理工大学高性能船舶技术教育部重点实验室湖北武汉430063

为研究船舶柴油机在营运过程中的实际NO_x排放水平,利用在线监测系统对满足台架认证循环的某内河货船开展工况及排放测量试验。采用模糊聚类分析方法获得能够表征船机真实营运状态的五个特征工况点及权重,发现实际营运工况处-1于低转速... 详细信息

为研究船舶柴油机在营运过程中的实际NO_x排放水平,利用在线监测系统对满足台架认证循环的某内河货船开展工况及排放测量试验。采用模糊聚类分析方法获得能够表征船机真实营运状态的五个特征工况点及权重,发现实际营运工况处-1于低转速、低功率区域,与台架E3认证循环存在明显差异。基于特征工况点计算的加权NO_x比排放为17.98 g/(k W·h),加权NO_x里程排放因子为131.83 g/km,相对E3对应值分别高出160.2%和11.7%,表明处于营运状态下的船机排放略高于认证排放;比排放大小过度依赖于发动机工况范围,宜采用里程排放因子作为营运船机排放水平的评价指标。

关键词：柴油机在线监测营运特征工况氮氧化物排放

低温废气再循环及低压缩比对降低欧6柴油机氮氧化物排放的影响

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汽车与新动力 2014年第6期46卷 45-50页

作者： Y.Kim C.Park J.Kim B.Min 黄磊

采用低温废气再循环（EGR）和低压缩比降低氮氧化物（NO;）排放,开发大型多功能运动车用欧6柴油机。低温EGR是通过低温EGR冷却液来降低再循环废气的温度,因而能在颗粒排放相同的情况下降低NO;排放。由于燃烧温度低,低压缩比可降低NO;排... 详细信息

采用低温废气再循环（EGR）和低压缩比降低氮氧化物（NO;）排放,开发大型多功能运动车用欧6柴油机。低温EGR是通过低温EGR冷却液来降低再循环废气的温度,因而能在颗粒排放相同的情况下降低NO;排放。由于燃烧温度低,低压缩比可降低NO;排放。这两种方法在实际应用中都适用于常规柴油机。另一方面,EGR冷却液温度和压缩比过低可能会导致一些问题,如EGR积炭和冷起动能力不足等。因此,必须具备避免产生这些异常现象的NO;排放降低策略。结果表明,低温EGR在EGR流量较低的低负荷条件下可显著降低NO;排放,在新欧洲行驶循环的14个工况点,可降低NO;排放约4%。考虑到冷起动的持续时间、怠速变动系数和生产偏差,将压缩比确定为15.2。在调整EGR率和主喷油定时以保持相同的颗粒排放后,将压缩比调至15.2可降低NO;排放约5%。

关键词：低温废气再循环低压缩比氮氧化物排放柴油机