船舶排放实船测试方法研究

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1、硕士学位论文(专业学位)船舶排放实船测试方法研究上海市科委科技攻关项目“航道流动源污染检测技术及船舶排放特性研究”（课题编号15DZ1205401）姓名：施利华学号：1434451所在院系：汽车学院学科门类：工程学科专业：动力工程指导教师：楼狄明教授二〇一七年三月二〇一五年三月AdissertationsubmittedtoTongjiUniversityinconformitywiththerequirementsforStudyonRealWorldShipEmissionTestMethodKeyScienceandTechnological

2、ProjectsbyScienceandTechnologyCommissionofShanghai(ProjectNumber:15DZ1205401)thedegreeofMasterofEngineeringCandidate:SHILihuaStudentNumber:1434451School/Department:SchoolofAutomotiveStudiesDiscipline:EngineeringMasterMajor:PowerEngineeringSupervisor:Prof.LOUDimingMay,2010Mar,2

3、017学位论文版权使用授权书本人完全了解同济大学关于收集、保存、使用学位论文的规定，同意如下各项内容：按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本；学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供目录检索以及提供本学位论文全文或者部分的阅览服务；学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版；在不以赢利为目的的前提下，学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。学位论文作者签名：年月日同济大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，进行研究工作所

4、取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含任何他人创作的、已公开发表或者没有公开发表的作品的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名：年月日同济大学硕士学位论文摘要摘要随着经济的快速发展和全球化，船舶作为主要运输工具保持快速发展。与此同时，船舶带来的大气排放问题也得到了越来越多的关注。目前，我国对船舶的大气排放监管还处于起步阶段，船舶排放实船测试作为排放监控的技术基础，具有重要的研究意义。本文基于船舶排放实船测试的特点和需求，

5、结合对各类排放物生成机理与测试方法的研究，设计搭建了适用于我国中小型船舶的便携式船舶排放实船测试平台；基于对我国典型船舶航行特点及其主机运行特性的研究，设计了科学的实船测试工况；对上海港某典型船舶进行了实船排放试验，验证了本文所设计搭建的实船排放测试平台的实际使用效果；基于实船排放试验结果，研究了试验船舶的排放特性并建立了基于船舶主机功率与航行工况分布特性的全程加权排放因子计算方法。得出的主要结论有：(1)设计了适用于我国典型船舶的实船排放测试工况：(a)对于小型船舶而言，测试工况主要包括进出港、巡航、作业、怠速停泊等日常典型工况，以及90%、70

6、%、50%和25%主机负荷（对应转速96%、89%、80%、63%额定转速）的准稳态航行工况；(b)对于中大型船舶而言，测试工况主要包括进出港、巡航、作业、怠速停泊等日常典型工况，以及60%、45%、30%和15%主机负荷（对应转速84%、77%、67%、53%额定转速）的准稳态航行工况。(2)设计搭建了便携式船舶排放实船测试平台，可测试船舶航速，环境温度、压力、湿度，排气流量、温度、压力，气态物（CO、CO2、THC、NOx、SO2）瞬态排放浓度，颗粒物瞬态排放浓度，颗粒物粒径分布，以及颗粒物化学组分。(3)对一艘典型的内河干货运输船进行了实船排

7、放试验，验证了本文设计的实船测试平台在实际使用效果良好。此外，基于实船试验结果研究了试验船舶的排放特性，结论如下：(a)气态物和颗粒物瞬态排放特性：进出港时，各类排放物瞬态排放浓度出现剧烈波动，而巡航和怠速停泊时则相对稳定；(b)颗粒物数量排放特性：颗粒数量排放主要集中在中小粒径段，随粒径大小呈双峰分布，进出港和怠速停泊时颗粒物中PM0.1数量占比最高，而巡航时则PM0.1~2.5浓度最大，颗粒物对数数量峰值粒径分别为40nm和200nm；(c)颗粒物质量排放特性：颗粒物质量排放主要集中在大粒径段，且随粒径大小呈双峰分布，不同工况下颗粒物中PM2.

8、5~10占比均达到85%以上，PM0.1占比最低，质量峰值粒径分别为310nm和626nm，其中第二峰值处浓度最高，并且巡