【作者】

韩笑; 刘岱; 刘龙; 夏倩

【单位】

哈尔滨工程大学; 哈尔滨工程大学动力与能源工程学院; 中船动力研究院有限公司

【摘要】

数字孪生是实现船舶发动机数智化的重要使能途径，而高精度、高实时性的一维模型是数字孪生的重要组成部分。在船用预混天然气低速发动机中，扫气过程决定了天然气与空气的混合状态，对其后续燃烧至关重要。为了分析并优化扫气过程，同时减少甚至避免天然气逃逸现象的发生，需要基于模型分析缸内流动状态，预测缸内燃烧废气、新鲜空气与天然气等混合气体的平均状态。本文基于对三维模拟结果的观察，搭建了一维多阶天然气低压喷射模型，打通了一维-三维的计算隔离。同时，在分析中将两者深度融合，对大缸径预混天然气发动机扫气过程进行研究；通过对天然气混合过程的分析，将后排气过程划分为多个热力学阶段，结果表明该模型能够准确预测缸内压力及不同气体质量。此外通过该一维模型能快速进行参数化研究，并能够得到与三维模型较符合的结果，可以形成模型参数设计和优化的一/三维融合仿真、分析与迭代。

【关键词】

天然气发动机;扫气过程;低压喷射;数字孪生模型;天然气逃逸

【论文集名称】

汽油机气体机分会（第四分会场）

【会议名称】

2023 内燃机“高效、低碳、清洁燃烧”学术年会

【会议时间】

2023-8-3至2023-8-6

【会议地点】

哈尔滨

【下载次数】

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