【作者】

许智淳; 刘龙; 王洋; 刘俊杰; 吴越; 李航

【单位】

哈尔滨工程大学

【摘要】

氨作为一种可通过绿色能源再生的碳中性燃料，成为船舶动力最有前景的零碳燃料。相较于船舶低速机，中速机的尺寸和燃烧室体积更为紧凑，活塞速度更高，使得氨的高效清洁应用出现了新的挑战。氨喷油器布置数量受限，氨-柴双燃料喷雾时空分布受阻，引燃效果大打折扣；喷射持续期长，缸内活性受氨汽化吸热的不利影响更大，燃烧效率低。本研究面向国产氨燃料船舶中速机，搭建数值模型进行模拟研究，分析了柴油多阶喷射策略和涡流强度对氨燃料船舶中速机燃烧和排放的调控机制，得出最有潜力的燃烧方案。结果显示，柴油二阶喷射策略在氨喷射前期将柴油提前喷入气缸燃烧，为氨初期反应提供活性氛围与热氛围，并在上止点附近再次引入柴油强化燃烧，有效提高了发动机IMEP和氨的燃烧效率，降低了N2O生成量。并通过调整初始涡流强度，得出了实现高效清洁燃烧的最佳涡流比区间。经优化，发动机IMEP提升4.38%的同时未燃氨和N2O排放最高可降低73.59%和31.37%，NOx排放可满足TierIII标准要求。

【关键词】

氨燃料;船用中速机;多阶喷射;涡流强度;燃烧特性

【论文集名称】

数字化设计与仿真技术

【会议名称】

设计与智能制造2025学术年会

【会议时间】

2025-11-7至2025-11-10

【下载次数】

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