本文選題：油田增壓柴油機 + 參數(shù)的模擬��； 參考：《東北石油大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：在大慶油田,帶動鉆機的動力是柴油機,大型工程車輛動力是柴油機,很多汽車的發(fā)動機也是柴油機。柴油機以其優(yōu)越的燃油經(jīng)濟性、動力性和可靠性得到了越來越廣泛的應(yīng)用。由于柴油機使用的燃料普遍是碳氫化合物燃料,當(dāng)它在燃燒室內(nèi)完全燃燒時,將只產(chǎn)生二氧化碳和水蒸氣,但在柴油機的實際運行時,尤其是油田使用的大功率柴油機,轉(zhuǎn)速很高,燃料的燃燒過程時間很短,燃料與空氣不可能混合地完全均勻,燃料的氧化反應(yīng)就不夠完全,將直接導(dǎo)致不完全燃燒產(chǎn)物的生成。如：一氧化碳(CO)和碳氫化合物(HC)和氮氧化合物(NOx)。從而造成了嚴(yán)重的空氣污染。為了減少最具毒性的氮氧化合物的排放,采取措施來改善排放污染,使柴油機排放污染最小,是我們急需解決的問題。本文是以油田使用的增壓柴油機為例,通過GT-Power軟件建立模型對油田常用增壓柴油機進行研究,并把油田增壓柴油機的仿真結(jié)果與實驗結(jié)果進行對比,然后設(shè)計幾種不同尺寸的文丘里管,進行試驗,篩選出不同的參數(shù),同時再改變廢氣再循環(huán)的控制閥門的開度,在不同的噴油時間發(fā)生改變時,對各參數(shù)的變化加以研究,找出柴油機的排放、經(jīng)濟型、動力性等隨參數(shù)變化的結(jié)論。從試驗結(jié)果來看,當(dāng)柴油機的噴油提前角增大時,其功率、扭矩就會呈增加的趨勢,而氮氧化合物就會越來越多。當(dāng)廢氣再循環(huán)EGR閥開度增大時,廢氣再循環(huán)比率(EGR率)也會增加,氮氧化合物的排放就降低。然后再利用STAR-CD技術(shù),對油田增壓柴油機進行仿真模擬,不但要研究柴油機燃燒室內(nèi)混合氣的壓力溫度的分布、流速的變化,柴油濃度的變化和排放的廢氣(主要是廢氣中氮氧化合物)的生成等。而且,還要研究柴油機噴油器噴孔的大小(主要是直徑的變化),燃燒室結(jié)構(gòu)的不同,混合氣在壓縮過程中渦流強度的變化等對增壓后柴油機燃燒過程的影響,對氮氧化合物(NOx)排放的影響等。通過實驗發(fā)現(xiàn)：當(dāng)柴油機燃燒室內(nèi)活塞頂面的凹凸結(jié)構(gòu)的形狀會導(dǎo)致混合氣的渦流變化不均勻,使柴油機噴油器的各個噴孔噴出的油束在燃燒室內(nèi)與空氣的混合的不均勻時,也會使燃燒效果不好。當(dāng)柴油機混合氣的渦流較大時,噴油器噴射的油就會存在活塞頂面的凹凸里,向外傳播很困難,使得氣體混合不好,排放的廢氣中氮氧化合物(NOx)增多。
[Abstract]:In Daqing Oilfield, diesel engine is the driving power of drilling rig, diesel engine is the power of large engineering vehicle, and the engine of many cars is diesel engine. Diesel engine is more and more widely used for its superior fuel economy, power performance and reliability. Since the fuel used in a diesel engine is generally a hydrocarbon fuel, when it is completely burned in the combustion chamber, it will only produce carbon dioxide and water vapor, but in the actual operation of the diesel engine, especially the high-power diesel engine used in the oil field, The combustion time of the fuel is very short and the fuel and air can not be mixed completely. The oxidation reaction of the fuel is not complete, which will lead to the formation of the incomplete combustion product directly. For example: carbon monoxide (CO) and hydrocarbons (HCC) and nitrogen oxides (nitrous oxide). This caused serious air pollution. In order to reduce the emission of the most toxic nitrogen oxide, it is urgent to solve the problem that we should take measures to improve the emission pollution and minimize the emission pollution of diesel engine. In this paper, the supercharged diesel engine used in oil field is taken as an example, and the model of supercharged diesel engine is established by GT-Power software, and the simulation results of supercharged diesel engine in oil field are compared with the experimental results. Then several Venturi tubes of different sizes are designed, and different parameters are screened out. At the same time, the opening of the control valve of exhaust gas recirculation is changed, and the change of each parameter is studied when the fuel injection time changes. To find out the diesel engine emissions, economic, power and other changes with the parameters of the conclusion. The experimental results show that when the fuel injection advance angle increases, the power and torque of the diesel engine will increase, while the nitrogen oxygen compounds will be more and more. When the opening of exhaust gas recirculation (EGR) valve increases, the exhaust gas recirculation ratio (EGR) also increases, and the emission of nitrogen oxides decreases. Then using STAR-CD technology to simulate the supercharged diesel engine in oil field, not only the pressure temperature distribution and the velocity change of the mixture in the combustion chamber of the diesel engine should be studied. The change of diesel fuel concentration and the formation of exhaust gas (mainly nitrogen and oxygen compounds in exhaust gas) etc. Furthermore, the influence of the size of the injection hole (mainly the change of the diameter, the structure of the combustor, the swirl intensity of the mixture in the compression process) on the combustion process of the turbocharged diesel engine should be studied. The effect on nitrous oxide (no _ x) emission and so on. The experimental results show that when the shape of the concave and convex structure of the top surface of the piston in the combustion chamber of the diesel engine will lead to the non-uniform variation of the swirl of the mixture, the fuel jet from the injection holes of the diesel engine injector will be mixed inhomogeneously between the combustion chamber and the air. It also makes the combustion ineffective. When the swirl of diesel engine mixture is larger, the fuel injected by the injector will have concave and convex on the top of the piston, which makes it difficult to spread out, which makes the gas mixing bad, and the nitrogen and oxygen compounds in the exhaust gas increasing.
【學(xué)位授予單位】：東北石油大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：X741;TQ511.1

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 周叔良;;柴油機排放顆粒物的測量和凈化[J];國外金屬礦山;1993年02期

2 張旭;降低柴油機排放污染物的措施[J];石油商技;2004年03期

3 梁紅,林維明;柴油機排放污染控制技術(shù)的研究進展[J];廣東化工;2004年06期

4 鄒建國,鐘秦;柴油機排放顆粒物凈化技術(shù)研究進展[J];環(huán)境污染治理技術(shù)與設(shè)備;2005年09期

5 石曉燕;賀克斌;張潔;葛蘊珊;譚建偉;;含氧柴油對柴油機排放及細顆粒物碳質(zhì)組分的影響[J];環(huán)境科學(xué);2009年06期

6 張華偉;宋崇林;呂剛;何浩然;衛(wèi)將軍;宋金甌;;柴油機排放多環(huán)芳香烴氣/顆粒相分配研究[J];環(huán)境工程學(xué)報;2011年10期

7 張淑蘭;柴油機排放的廢氣[J];黃金;1981年01期

8 ;柴油機排放氣的過濾器[J];重慶環(huán)境科學(xué);1988年03期

9 柴志范 ,祝建國;燃煤發(fā)動機污染少[J];環(huán)境科學(xué);1989年06期

10 ;國外動態(tài)[J];上海環(huán)境科學(xué);1991年10期

相關(guān)會議論文 前7條

1 朱江;;柴油機可見污染物的排放特點及測量方法[A];2010重慶汽車工程學(xué)會年會論文專輯[C];2010年

2 卓松芳;;針對城市公交車輛開發(fā)的6112增壓中冷歐Ⅱ柴油機[A];新世紀(jì)中國城市公共交通現(xiàn)代化論壇論文集[C];2001年

3 王達文;張寶誠;李翠華;;柴油機主要排放污染物簡明預(yù)測法[A];加入WTO和中國科技與可持續(xù)發(fā)展——挑戰(zhàn)與機遇、責(zé)任和對策（下冊）[C];2002年

4 劉欣;劉志勤;;降低直噴型柴油機的排放[A];山東省科協(xié)重點學(xué)術(shù)研討活動成果——山東生態(tài)省建設(shè)與發(fā)展論文匯編[C];2004年

5 任洪娟;馬其華;;柴油機歐Ⅳ、Ⅴ排放控制技術(shù)路線研究[A];Proceedings of Conference on Environmental Pollution and Public Health（CEPPH 2012）[C];2012年

6 嚴(yán)采娟;遠瑩瑩;肖榮;范國梁;;快速萃取法分析柴油機排放顆粒物中可溶性有機化合物[A];'2006天津市第十七屆色譜學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2006年

7 王振鋒;黎蘇;孟凡舉;周晶晶;鐘銘;;柴油添加尿素水溶液降低柴油機NO_x排放的試驗研究[A];高等學(xué)校工程熱物理第十九屆全國學(xué)術(shù)會議論文集[C];2013年

相關(guān)重要報紙文章 前10條

1 青澤;美大力推行清潔柴油機[N];中國環(huán)境報;2005年

2 劉林森;美國打響清潔柴油機“戰(zhàn)役”[N];中國財經(jīng)報;2007年

3 辛文;我國柴油機產(chǎn)業(yè)總體水平有待提高[N];中國機電日報;2001年

4 記者 張銀炎;滬江公司柴油機排放檢測創(chuàng)新高[N];中國船舶報;2007年

5 繆孔文;杭發(fā)率先推出國產(chǎn)歐Ⅱ柴油機[N];中國機電日報;2001年

6 華訊;柴油機總體水平有待提高[N];中國物資報;2000年

7 記者 張銀炎;滬江公司去年柴油機排放檢測超百臺[N];中國船舶報;2011年

8 南京汽車研究所 錢裕堯;對柴油機排放不應(yīng)苛求也不能放任[N];中國汽車報;2000年

9 路明遠;柴油機轎車的優(yōu)劣[N];光明日報;2000年

10 本報記者 劉蔚;新技術(shù)降低柴油機顆粒排放[N];中國環(huán)境報;2005年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 覃軍;降低柴油機NO_X排放的SCR系統(tǒng)控制策略研究[D];武漢理工大學(xué);2007年

2 劉金武;HSDI柴油機霧化與排放特性瞬態(tài)多維建模和數(shù)值研究[D];湖南大學(xué);2007年

3 王峰;柴油機低溫燃燒過程中多環(huán)芳香烴生成機理的構(gòu)建及多維模擬研究[D];重慶大學(xué);2012年

4 張登攀;柴油機進氣預(yù)混甲醇的臺架試驗和醇氣混合過程數(shù)值模擬[D];江蘇大學(xué);2011年

5 劉少華;柴油機燃用BED多組份燃料的燃燒過程研究[D];昆明理工大學(xué);2013年

6 韓文赫;基于多譜協(xié)同分析方法的D/INTP降低柴油機有害排放機理研究[D];江蘇大學(xué);2014年

7 杜憲峰;柴油機振聲信號特征提取與低振聲機體結(jié)構(gòu)改進研究[D];天津大學(xué);2012年

8 田碩;柴油機ISG混合動力系統(tǒng)瞬態(tài)過程優(yōu)化控制研究[D];清華大學(xué);2008年

9 王攀;NPAC技術(shù)降低柴油機NO_x和PM排放的機理分析及試驗研究[D];江蘇大學(xué);2009年

10 鄭尊清;采用EGR結(jié)合DOC實現(xiàn)柴油機低排放的研究[D];天津大學(xué);2009年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 官維;基于EGR的國Ⅳ柴油機燃燒系統(tǒng)性能優(yōu)化試驗研究[D];廣西大學(xué);2015年

2 魏國寧;柴油機DPF改造技術(shù)研究[D];北京理工大學(xué);2015年

3 曾元精;植物油燃料在柴油機中的燃燒與排放特性研究[D];廣西大學(xué);2014年

4 周春輝;基于KIVA的柴油機常規(guī)排放物變參數(shù)研究[D];河北工業(yè)大學(xué);2015年

5 楊小亮;基于柴油機的VGT/EGR渦輪增壓工作特性研究及仿真[D];東北石油大學(xué);2015年

6 楊冬;柴油機顆粒氧化動力學(xué)特性研究[D];西華大學(xué);2015年

7 王秀紅;油田柴油機混合氣燃燒過程流動模擬及排放污染研究[D];東北石油大學(xué);2015年

8 郭洋;柴油機排放計算方法的改進與誤差因素分析[D];大連海事大學(xué);2008年

9 張恩民;柴油機排放污染物控制實驗研究[D];長安大學(xué);2009年

10 李茂永;柴油機柴油/乙醇在線混合自控系統(tǒng)研究[D];大連理工大學(xué);2007年

，

本文編號：1899365