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基于双燃料原动机的天然气分布式能源方案设计

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船舶工程 2024年第S1期 394-398页

作者：曹伟王涛杨凯波冯亮沪东重机有限公司中船动力(集团)有限公司

常规天然气分布式能源多选用以天然气为单燃料的陆用燃气轮机或燃气内燃机为原动机，常规应急电站多选用以柴油为单燃料的内燃机作为原动机。选取双燃料发动机为原动机，以天然气为能源开展相应的天然气分布式能源系统方案设计，从用户... 详细信息

常规天然气分布式能源多选用以天然气为单燃料的陆用燃气轮机或燃气内燃机为原动机，常规应急电站多选用以柴油为单燃料的内燃机作为原动机。选取双燃料发动机为原动机，以天然气为能源开展相应的天然气分布式能源系统方案设计，从用户端各类能源的用能需求分析入手，以发电量最大化为原则，选取合适的余热转换技术，实现为客户提供最优化的供电、供冷和供热方案，能源综合利用率达到70%以上。验证了双燃料发动机作为天然气分布式能源的原动机，可以兼顾柴油机应急电站和天然气分布式能源的综合功能，为一种比较高效的能源利用方案，可以为后续实际工程应用提供指导。

关键词：天然气分布式能源双燃料发动机冷热电三联供

高涡流比对低速双燃料船舶发动机天然气/空气混合及燃烧性能的影响

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内燃机工程 2024年第3期45卷 30-38,49页

作者：李大保刘世海刘龙中船动力(集团)有限公司上海201208 哈尔滨工程大学动力与能源工程学院哈尔滨150001

以X92DF超大缸径低速二冲程双燃料船用发动机为研究对象,基于三维数值计算分析了天然气和空气混合过程及燃烧特性,并研究了扫气和燃烧过程中缸内涡流强度对混合质量和火焰传播的影响。结果表明:由于上止点前缸内天然气和空气的混合气浓... 详细信息

以X92DF超大缸径低速二冲程双燃料船用发动机为研究对象,基于三维数值计算分析了天然气和空气混合过程及燃烧特性,并研究了扫气和燃烧过程中缸内涡流强度对混合质量和火焰传播的影响。结果表明:由于上止点前缸内天然气和空气的混合气浓度分布不均,造成局部高浓度区域出现燃烧异常现象,导致缸内压力振荡幅度增大。通过分析不同涡流强度对缸内天然气/空气的混合质量的影响可以得出,随着扫气过程中涡流强度的增大,上止点前缸内天然气高浓度区域面积明显减小,表明天然气和空气的混合质量得到明显提高。同时,随着缸内涡流比的增加,加快了预燃室射流火焰在主燃烧室内的传播速度和缸内天然气的燃烧速度。进一步研究得出缸内混合质量的提高可以有效地避免局部异常燃烧现象和降低压力振荡。最后,提出一种改善缸内混合质量和减小压力振荡的策略,为液态天然气在船机上的普及提供了一定了理论基础。

关键词：大缸径船舶发动机双燃料涡流比天然气/空气混合压力振荡

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叶片破损对压气机性能的影响

哈尔滨工程大学学报 2024年第4期45卷 722-729页

作者：王忠义赵佳张晶王萌哈尔滨工程大学动力与能源工程学院黑龙江哈尔滨150001 中船黄埔文冲船舶有限公司广东广州510715

为了研究叶片破损对压气机内部流场的影响机理,本文针对带有破损的跨音速压气机叶片进行气动性能变化规律和机理研究。通过NASA rotor 37实验结果验证了计算方法的准确性,利用数值仿真研究了叶片破损对压气性能的影响规律,并对2种典型... 详细信息

为了研究叶片破损对压气机内部流场的影响机理,本文针对带有破损的跨音速压气机叶片进行气动性能变化规律和机理研究。通过NASA rotor 37实验结果验证了计算方法的准确性,利用数值仿真研究了叶片破损对压气性能的影响规律,并对2种典型工况下叶片破损前后的流场结构进行对比分析,探讨引起性能变化的具体原因。研究表明:叶片破损会导致压气机的压比降低0.6631%、绝热效率降低0.7877%,且压气机的稳定裕度降低更为明显。叶尖破损主要对叶顶流场结构产生影响,使叶顶区域泄漏流增强,当其与激波相互作用时,通道内产生了流动堵塞和流动损失。本文研究成果可为实际服役中的航空发动机特性评定提供理论参考。

关键词：跨音速压气机叶片破损数值模拟气动性能压比效率稳定裕度叶顶泄漏流

基于部分流稀释取样的船用发动机颗粒物测试探讨

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珠江水运 2024年第5期 54-56页

作者：葛瑞丁乐中蔡浩中船动力镇江有限公司

针对船舶发动机排放控制,《国标》相对《IMO标准》新增了PM检测项目,利用部分流颗粒物采样系统进行船用发动机PM测试过程中,采样比R和ste定至关重要。采样比会影响稀释比,也会影响废气采样流量,进而会影响采样的颗粒物量。ste纸前后压... 详细信息

针对船舶发动机排放控制,《国标》相对《IMO标准》新增了PM检测项目,利用部分流颗粒物采样系统进行船用发动机PM测试过程中,采样比R和ste定至关重要。采样比会影响稀释比,也会影响废气采样流量,进而会影响采样的颗粒物量。ste纸前后压差和荷重均有要求,采集颗粒物量太大可能使得压差太大不符合要求,采集颗粒物量太小可能使得荷重太小不符合要求。因此,本文通过实际测试表明,采样比R和ste factor两个.参数需综合考虑,才能符合《国标指南》.要求。针对测试发动机,参考.预测试结果,取R=0013%,ste压差及荷重均能符合《国标指南》要求,劣化修正后的PM加权比排放为0084g/kWh,满足《国标》限值要求。

关键词：船用发动机部分流稀释取样颗粒物测试参数设定

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海洋动力装备产业计量测试中心的建设与发展

中国计量 2024年第4期 57-59页

作者：李大保顾成勇周辉中船动力(集团)有限公司

一直以来,海洋动力装备都是限制我国船舶与海洋工程装备产业实现高质量发展、建成海洋强国的“心脏病”发展海洋动力装备产业计量测试中心,可进一步夯实海洋动力装备产业计量基础,提升计量能力和水平,是推动海洋动力装备产业和船舶工业... 详细信息

一直以来,海洋动力装备都是限制我国船舶与海洋工程装备产业实现高质量发展、建成海洋强国的“心脏病”发展海洋动力装备产业计量测试中心,可进一步夯实海洋动力装备产业计量基础,提升计量能力和水平,是推动海洋动力装备产业和船舶工业高质量发展必要手段和重要举措。海洋动力装备产业计量测试中心建设将立足科技自立自强,加强计量测试技术研究,为我国全面建成世界一流海军和世界一流海洋动力装备产业提供基础保障和支撑。

关键词：海洋动力装备产业计量测试中心自主可控

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甲醇作为船舶燃料研究展望

上海节能 2024年第6期 928-933页

作者：魏存锋中船动力研究院有限公司

减少船舶温室气体排放和满足越来越严格的NOx排放控制法规,甲醇作为一种可再生低碳燃料已经在船舶领域开展了大量研究。对甲醇的生产及燃料特点和甲醇在发动机上应用的研究现状进行综述。通过分析得出,虽然甲醇在船舶运输和储存上技术... 详细信息

减少船舶温室气体排放和满足越来越严格的NOx排放控制法规,甲醇作为一种可再生低碳燃料已经在船舶领域开展了大量研究。对甲醇的生产及燃料特点和甲醇在发动机上应用的研究现状进行综述。通过分析得出,虽然甲醇在船舶运输和储存上技术已经成熟,但由于甲醇单位体积热值相对较低,需要更大的船舶燃料储存空间。发动机使用甲醇燃料可以有效降低NOx和碳烟颗粒的排放,同时会产生甲醇和甲醛等污染物。相较于燃料掺混和直接压燃,柴油引燃甲醇发动机更适用于船用动力。

关键词：甲醇燃料船用发动机甲醇发动机低碳燃料

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Ag/Al_(2)O_(3)对船舶发动机尾气HC与NO_(x)协同催化净化

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内燃机学报 2024年第2期42卷 144-152页

作者：杨新伟郭江峰周伟中沪东重机有限公司上海201206 中船动力(集团)有限公司上海201208

船舶发动机尾气中的氮氧化物(NO_(x))和碳氢化合物(HC)对大气环境有较大的危害.直接利用HC作为还原剂与NO_(x)发生选择性催化还原脱硝反应(HC-SCR),实现对发动机尾气中的HC和NO_(x)协同催化净化,是非常具有应用前景的船舶尾气净化技术之... 详细信息

船舶发动机尾气中的氮氧化物(NO_(x))和碳氢化合物(HC)对大气环境有较大的危害.直接利用HC作为还原剂与NO_(x)发生选择性催化还原脱硝反应(HC-SCR),实现对发动机尾气中的HC和NO_(x)协同催化净化,是非常具有应用前景的船舶尾气净化技术之一,而开发高性能的HC-SCR催化剂是该技术的核心.采用商业伽马型氧化铝(γ-Al_(2)O_(3))作为载体、硝酸银(AgNO_(3))作为前驱体,通过湿浸渍法制备了负载型银基氧化铝(Ag/Al_(2)O_(3))催化剂.经固定床反应器活性测试发现,纯γ-Al_(2)O_(3)载体在甲烷-SCR(CH_(4)-SCR)和丙烷-SCR(C_(3)H_(8)-SCR)中具有一定的催化活性,而负载银(Ag)后得到的催化剂(Ag/Al_(2)O_(3))在反应中的低温催化性能得到进一步提高.利用粉末X射线衍射技术(XRD)、紫外可见分光光谱(UV-Vis)、HC完全氧化、NO_(x)程序升温脱附(NO-O_(2)-TPD)及原位红外光谱(in situ DRIFTS)等表征手段,分析了Ag/Al_(2)O_(3)催化剂的主要物相组成以及Ag物种的状态,并详细阐述了Ag/Al_(2)O_(3)催化剂表面HC-SCR反应的反应路径,即:HC在催化剂表面Ag物种的作用下部分氧化形成活性中间体醋酸类物种;一氧化氮(NO)在催化剂载体表面吸附活化成单齿硝酸盐类物种;HC部分氧化中间体醋酸类物种与NO吸附活化物种单齿硝酸盐物种发生反应,生成氮气(N2)和水(H2O).

关键词：船舶发动机氮氧化物碳氢选择性催化还原

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不同叶顶弯曲对离心叶轮性能影响机理

哈尔滨工程大学学报 2024年第7期45卷 1314-1321页

作者：王忠义曲锋钟新权王艳华连柽煜哈尔滨工程大学动力与能源工程学院黑龙江哈尔滨150001 中国船舶集团有限公司第七〇三研究所黑龙江哈尔滨150010 中船黄埔文冲船舶有限公司广东广州510715

面对现代发动机对离心叶轮性能需求不断提高的背景,叶顶弯曲具备有效改善离心叶轮气动特性的能力,本文通过数值模拟的方式对不同叶顶弯曲方向、弯曲形式、弯曲程度的压气机性能进行预测,基于仿真结果对不同流动状态下压气机内部流场进... 详细信息

面对现代发动机对离心叶轮性能需求不断提高的背景,叶顶弯曲具备有效改善离心叶轮气动特性的能力,本文通过数值模拟的方式对不同叶顶弯曲方向、弯曲形式、弯曲程度的压气机性能进行预测,基于仿真结果对不同流动状态下压气机内部流场进行分析,给出了叶顶弯曲压气机性能变化机理。结果显示:负弯叶轮有助于提升压气机峰值效率,提高压气机堵塞流量。正弯叶轮则在损失部分效率的情况下,使压气机失速裕度得到提升。弯曲叶轮主要通过改善叶顶前缘载荷,重构叶轮通道内静压分布,从而削弱激波强度、减少二次流损失、抑制低能涡发展,达到提升压气机性能的目的。本文研究结果可为离心压气机叶片改型设计提供参考。

关键词：弯叶片离心叶轮数值模拟性能预测优化设计二次流失速裕度附面层

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单喷嘴挡板电液阀关键参数正交试验优化设计

液压气动与密封 2024年第9期44卷 123-128页

作者：张邵平文李明周秀亚中船动力研究院有限公司上海201206

介绍了一种电液调速器及该调速器上使用的单喷嘴挡板电液阀的工作原理,并以此建立AMESim模型。对单喷嘴挡板电液阀的5个关键结构参数采用正交试验分析方法,仿真分析其对性能的影响,优选出这些关键结构参数的组合方案。此方法可确定电液... 详细信息

介绍了一种电液调速器及该调速器上使用的单喷嘴挡板电液阀的工作原理,并以此建立AMESim模型。对单喷嘴挡板电液阀的5个关键结构参数采用正交试验分析方法,仿真分析其对性能的影响,优选出这些关键结构参数的组合方案。此方法可确定电液调速器用电液阀的关键结构参数的最优值。

关键词：电液调速器伺服阀工作原理仿真正交试验