【作者】

许智淳; 刘龙; 王洋; 李航; 吴越; 李史宇天

【单位】

哈尔滨工程大学

【摘要】

随着世界贸易的发展，航运业产生的碳排放比例将逐年增加。国际海事组织出台了一系列减碳战略，未来将逐步限制航运业的碳排放。目前，氨燃料被广泛认为是船舶发动机脱碳发展的可行替代燃料。近年来，氨在船舶低速机中的高效应用技术取得了诸多突破，而中速机由于其紧凑的尺寸与燃烧室体积限制，产生了引燃效果不佳、未燃氨排放过高等新的技术挑战。为了解决上述难点，该研究创新提出了氨-柴异轴分层喷射(BSI)技术，以某型号船舶四冲程中速机为原型搭建数值模型开展模拟研究，分析燃料喷雾扩散及火焰传播规律，揭示未燃氨、NOx生成机制与减排策略。氨与柴油喷射集成于一个喷射器，简化了燃料喷射系统，减小了喷射器的空间占用。氨与柴油喷射方向一致，避免了喷雾间的不利碰撞与干涉，改善了柴油引燃效果与双燃料燃烧的连续性，燃烧效率得到提升。结果表明，相较于原柴油机，采用氨-柴BSI燃烧模式后发动机IMEP提高6.27%，未燃氨比例降至80ppm以内，NOx排放降低66.64%，满足TierⅢ标准要求。

【关键词】

船舶中速机;氨燃料;异轴分层喷射;数值模拟;零碳化

【论文集名称】

绿色船舶动力系统

【会议名称】

2025内燃动力碳中和与排放控制学术年会

【会议时间】

2025-7-3至2025-7-6

【会议地点】

厦门

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