本文選題：油田增壓柴油機(jī) + 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(dòng)鉆機(jī)的動(dòng)力是柴油機(jī),大型工程車(chē)輛動(dòng)力是柴油機(jī),很多汽車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)也是柴油機(jī)。柴油機(jī)以其優(yōu)越的燃油經(jīng)濟(jì)性、動(dòng)力性和可靠性得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。由于柴油機(jī)使用的燃料普遍是碳?xì)浠衔锶剂?當(dāng)它在燃燒室內(nèi)完全燃燒時(shí),將只產(chǎn)生二氧化碳和水蒸氣,但在柴油機(jī)的實(shí)際運(yùn)行時(shí),尤其是油田使用的大功率柴油機(jī),轉(zhuǎn)速很高,燃料的燃燒過(guò)程時(shí)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?xì)浠衔?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(lái)改善排放污染,使柴油機(jī)排放污染最小,是我們急需解決的問(wèn)題。本文是以油田使用的增壓柴油機(jī)為例,通過(guò)GT-Power軟件建立模型對(duì)油田常用增壓柴油機(jī)進(jìn)行研究,并把油田增壓柴油機(jī)的仿真結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,然后設(shè)計(jì)幾種不同尺寸的文丘里管,進(jìn)行試驗(yàn),篩選出不同的參數(shù),同時(shí)再改變廢氣再循環(huán)的控制閥門(mén)的開(kāi)度,在不同的噴油時(shí)間發(fā)生改變時(shí),對(duì)各參數(shù)的變化加以研究,找出柴油機(jī)的排放、經(jīng)濟(jì)型、動(dòng)力性等隨參數(shù)變化的結(jié)論。從試驗(yàn)結(jié)果來(lái)看,當(dāng)柴油機(jī)的噴油提前角增大時(shí),其功率、扭矩就會(huì)呈增加的趨勢(shì),而氮氧化合物就會(huì)越來(lái)越多。當(dāng)廢氣再循環(huán)EGR閥開(kāi)度增大時(shí),廢氣再循環(huán)比率(EGR率)也會(huì)增加,氮氧化合物的排放就降低。然后再利用STAR-CD技術(shù),對(duì)油田增壓柴油機(jī)進(jìn)行仿真模擬,不但要研究柴油機(jī)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(jī)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(guò)程中渦流強(qiáng)度的變化等對(duì)增壓后柴油機(jī)燃燒過(guò)程的影響,對(duì)氮氧化合物(NOx)排放的影響等。通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：當(dāng)柴油機(jī)燃燒室內(nèi)活塞頂面的凹凸結(jié)構(gòu)的形狀會(huì)導(dǎo)致混合氣的渦流變化不均勻,使柴油機(jī)噴油器的各個(gè)噴孔噴出的油束在燃燒室內(nèi)與空氣的混合的不均勻時(shí),也會(huì)使燃燒效果不好。當(dāng)柴油機(jī)混合氣的渦流較大時(shí),噴油器噴射的油就會(huì)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(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：X741;TQ511.1

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本文編號(hào)：1899365