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作者:赵超凡;王波;刘书强;尹自斌;
单位:集美大学轮机工程学院;福建省海工装备检测与再制造产业技术创新研究院;
摘要:[目的]针对经进气歧管甲醇喷射改造的某高压共轨船用发动机,为提升其改造后的综合性能,[方法]建立甲醇-柴油双燃料发动机缸内燃烧过程仿真模型。根据仿真计算结果,构建以NO_x排放、HC排放和折合油耗率(b_i)为优化目标的多元非线性回归模型;将拟合得到的回归方程应用于多目标粒子群算法中进行优化,获得帕累托最优边界。[结果]结果表明:针对IMO TierⅡ阶段NO_x排放限值要求,以NO_x排放和b_i为优化目标进行帕累托前沿求解,得到的燃油喷射控制参数组合为预喷正时32.45°CA BTDC、预喷油量0.5 mg/cyc、主喷正时8.38°CA BTDC、后喷油量1 mg/cyc,对应的b_i为199.78 g/(kW·h),NO_x比排放为7.65 g/(kW·h);在满足TierⅡ排放法规要求的前提下,优化后b_i下降1.84%。针对排放限值要求,以NO_x+HC排放和b_i为优化目标进行优化求解,得到的最优参数组合为预喷正时27.85°CA BTDC、预喷油量3.0 mg/cyc、主喷正时9.80°CA BTDC、后喷油量4 mg/cyc,对应的b_i为213.58 g/(kW·h),NO_x+HC比排放为5.74 g/(kW·h);在满足C2标准的前提下,b_i上升4.93%。[结论]研究成果可为船用发动机性能优化提供一定参考。
关键词:船用发动机;;甲醇-柴油双燃料模式;;喷射控制参数;;性能优化