中速柴油机燃用重质燃料油的试验及数值模拟研究.pdf

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1、第33卷第3期2012年6月内燃机工程ChineseInternalCombustionEngineEngineeringV01．33No．3June．2012文章编号：1000--0925(2012)03一0075一07330046中速柴油机燃用重质燃料油的试验及数值模拟研究冯立岩，杜宝国，李佳星，刘鑫(大连理工大学辽宁省内燃机重点实验室，大连116023)ExperimentalResearchandNumericalSimulationonPerformanceofHeavyFuelOilMediumSpeed

2、DieselEngineFENGLi。yan,DUBao-guo，LIJia-xing，LIUXin(KeyLabofICEngineofLiaoningProvince，DalianUniversityofTechnology，Dalian116023，China)Abstract：Onalargepowermediumspeedengine，combustioncharacteristics，poweroutputandfueleconomywerestudiedbyusingactualenginetestan

3、dnumericalsimulationwhilefuellingheavyfueloil(HFO)．Theresultsindicatethatcomparedwithusinglightdieselfuel，whenusingHFO，theenginepoweroutputmaintainsthesame，andthebrakespecificfuelconsumptionincreases．ConsideringlowercostoftheHFO，enginefueleconomyisstillobviousl

4、yimproved．Inaddition，tofurtherimprovefueleconomyanden—sureengineoperationreliability，keycomponentsofthefuelinjectionsystem，especiallyinjectoretc．shouldberedesigned．摘要：以某型号大功率中速柴油机为研究对象，以燃烧性能试验和数值模拟方法研究了重质燃料油在该机上的燃烧性能、动力性能和燃油经济性。研究表明：与燃用轻柴油相比，在燃用重质燃料油时，柴油机保持了原有的

5、动力性能；燃油消耗率有所上升，但考虑重质燃料油的低成本因素。其经济性有较大程度改善。为了进一步改善燃油经济性并保证燃用重质燃料油时柴油机的可靠性，对喷油嘴等燃油系统关键部件进行改进设计是盛要的。关键词：内燃机；中速柴油机；重质燃料油；燃烧性能；燃油经济性；数值模拟Keywords：ICengine；mediumspeeddieselengine；heavyrueloil(HFO)；combustioncharacteristic；fueleconomy；numericalsimulation中图分类号：TK421．7

6、文献标识码：A0概述我国中高速柴油机主要以轻柴油作为燃料。近年来，由于轻柴油价格上涨迅猛，用户对柴油机的燃料适应性提出了新的要求，希望柴油机能够燃用价格低廉的重质燃料油。另外，从宏观角度出发，燃油重质化可以使低档燃油或重质柴油获得更高的使用价值，从而节约现有的轻柴油储备资源。但是，由于重质燃料油与轻柴油的理化特性具有明显差别，需要探索出燃用不同燃料时柴油机燃烧性能变化规律，并掌握了柴油机燃烧系统改进设计原则后方能在中高速柴油机上燃用重质燃料油。本文进行了某型号大功率中速柴油机燃用重质燃料油的燃烧性能试验和数值模拟研究

7、，分析了原机和改进后柴油机分别燃用轻柴油和重质燃料油的燃烧性能和经济性，为提高中速柴油机的燃料适应性探索了切实可行的方法并明确了设计改进原则。1研究目标及内容以某型号大功率中速柴油机为研究对象，其主收藕日期：加11-01-24基金项目：辽宁省教青厅离较重点实睦室资助凄目(2@08S055)作者简介：冯立岩(1973--)，舅，副教授，博士，主耍研究方向为内燃机性能，E-mail：fengli@dInt．edn∞。内燃机工程2012年第3期要性能参数如表1所示。衰1柴油机的相关技术参数项目参数气缸数及气缸排列16缸、V

8、形进气形式涡轮增压中冷标定功率／kW2940(1000r／min)喷孔数×孔径8×d。缸径／mm×行程／ram240X275压缩比12燃烧室型式浅埘型1．1研究目标对现有中速柴油机进行改进，改进后的柴油机可燃用重质燃料油和轻柴油2种燃料。通过试验和数值模拟研究，评价了原机的重质燃料油燃烧性能及改进后的柴油机对2种燃料的适应性，以求在燃用重质燃料