一、乳化重油燃烧掺水量优化控制方案的分析与应用（论文文献综述）
高腾[1]（2020）在《100万吨/年重油深加工综合利用项目的自动化设计与实现》文中进行了进一步梳理重油深加工综合利用项目采用加热和蒸馏的方式通过反复地冷凝、汽化将原油分割成不同沸点范围的油品或半成品。原油分离成石脑油、航空煤油、柴油、蜡油等,并输送到下游各装置。重油深加工综合利用项目的产品覆盖了下游大型炼化和精细化工的基本原料,可以说产品的性能决定了整个炼化系统的优劣和炼油利润。目前国内有很多炼化基地,但是分布较为零散且产能偏低,拉长了产业链。装置自动化设施老旧,较多控制回路未投入自动,故障率高。因此研究100万吨/年重油深加工综合利用项目的自动化方案,对保证装置自动化的国际先进水平和高效生产有着重要意义。本文首先对重油深加工综合利用项目的工艺流程进行了分析,确定了主要控制对象和控制指标。然后从工程文件、软硬件、网络架构、控制方案和系统组态几个方面展开自动化方案设计并加以研究实现。本文针对原油及常减压各线产品的介质特性、工艺参数进行了现场智能仪表和控制阀门的选型,并根据控制质量要求和经济效应选择霍尼韦尔PKS系统作为自动化控制系统。为了提高控制质量,本文着重对各主要生产对象和控制方案进行详细对比分析,制定了单回路、串级、液位预估区域控制器、前馈-反馈等控制方案,确保了综合利用装置常减压系统的稳定和产品质量达标。然后对控制系统的服务器、控制器、操作站、简单回路、复杂回路、流程画面等进行了组态实现,并生成了历史数据和报表。最终,装置一次开车成功并且平稳运行,控制回路投用率达100%,各线产品均通过性能测试,证明设计的自动化方案达到了预期效果。
王占广[2]（2020）在《船舶EGR柴油机性能及排放特性研究》文中提出船舶柴油机,尤其是燃用高硫含量燃油的二冲程柴油机,作为主要的海洋大气污染源之一,其排放的污染物对环境及人类造成了巨大危害,因此世界各国、各组织制定了相应的法规并划分控制区限制船舶柴油机污染物排放。采用EGR技术能够有效降低NOx排放,目前该技术的核心是解决高硫燃油条件下SO2和PM的去除及主机与EGR系统运行匹配两大关键问题。基于此,开展如下工作:（1）建立了带有EGR洗涤器的船舶柴油机低压EGR系统,进行了EGR对性能及排放影响的研究。研究表明:燃用不同硫含量燃油时,引入EGR均能降低NOx排放,且在大EGR率下能够满足IMO Tier Ⅲ排放法规要求。EGR联合洗涤技术能够有效降低SO2,达到近零排放,同时洗涤器对NOx去除也有一定效果,降低达到IMO Tier Ⅲ时的EGR率。（2）对EGR作用下产生的颗粒物进行了基于数量、质量和组分的分析研究,研究表明:柴油机燃用不同含硫量燃油时,颗粒物数量浓度粒径分布曲线呈多峰分布,且随着负荷的增加,峰值逐渐增大,总数量浓度增加,平均粒径尺寸增大。EGR率的增加,对颗粒物数量浓度的增加有促进作用,但并未改变峰值粒径范围,高硫燃油条件下颗粒物数量浓度对EGR率的敏感性要高于普通柴油。同时,随着燃油硫含量、负荷和EGR率的增加,颗粒物质量比排放量逐渐增大。EGR率的增加,导致颗粒物中碳成分（OC+EC）的增多,且燃用高硫燃油时OC对EGR的敏感性要强于EC。EGR率和燃油硫含量对水溶性离子的影响主要体现在SO42-和NO3-的变化上。无机元素中含量较多的金属元素分别是Na、Mg、Ca、Fe和Zn,非金属元素主要是S,且柴油机燃用高硫燃油时,S含量增加明显。通过对EGR洗涤器前后颗粒物数据对比,发现:EGR洗涤器对颗粒物核模态去除效果明显,去除效率最高达到99%,颗粒物数量浓度粒径分布曲线峰值主要呈现单峰分布,峰值粒径范围集中在200～400 nm之间,颗粒物主要集中在积聚态,平均粒径尺寸分布在400～500 nm区间内。颗粒物质量比排放量加权值为22.136mg/k Wh,满足中国第一、二阶段排放法规和美国EPA Tier 4排放法规。EGR洗涤器对颗粒物碳成分中OC吸收明显,对水溶性离子中SO42-和无机元素中S吸收明显。（3）建立了带有进气旁通（CB）废气旁通（EGB）的船舶低速柴油机高压EGR系统仿真模型,研究了不同EGR运行模式（NONEGR模式、ECOEGR模式和ECAEGR模式）下柴油机排放性能的变化,并通过高压EGR联合不同技术措施,探讨了近零排放的可能性。结果表明:柴油机在ECOEGR模式下运行时,降低NOx的同时,在部分负荷改善了油耗的恶化趋势。柴油机在ECAEGR模式运行时NOx排放量在各个负荷均满足IMO Tier Ⅲ法规要求,但同时引起了功率下降和油耗上升。通过高压EGR联合低压EGR和喷油延迟等技术,探讨了NOx近零排放的可能性,其中高低压EGR联合能够进一步降低NOx至1.69g/kWh,同时功率、油耗并未有大幅变化。（4）建立了基于不同EGR运行模式的多目标遗传优化算法仿真模型,进行了EGR运行模式匹配优化,得到了各负荷EGR系统最佳阀门开度和风机转速。根据不同EGR运行模式绘制了EGR运行MAP图。上述两种方式为解决NOx和油耗此消彼长的关系提供了数据参考。建立了单缸机仿真模型,分析了混合气组分对NOx排放的影响,得出大EGR率下H2O对NOx降低作用最明显,深化了再循环废气组分对稀释燃烧的认知。本论文通过对船舶EGR柴油机燃用高硫燃油时SO2和PM生成、去除及不同运行模式的匹配优化进行分析研究,得到的结果可对船舶柴油机尤其是船舶二冲程柴油机EGR技术中洗涤系统的优化设计和性能匹配起支撑作用。
何丰硕[3]（2019）在《基于内部选择性非催化还原技术的复合喷射发动机机内净化研究》文中研究表明作为汽车消费大国,我国一直面临着能源危机和环境污染的双重压力。为了应对日益严苛的排放法规,开发新的发动机节能减排技术就显得迫在眉睫。传统技术手段在发动机动力性与排放水平之间、各个排放物之间都存在明显的权衡（Trade Off）关系。本课题结合掺水燃烧技术与选择性非催化还原技术（SNCR）,开发出了具有二者各自优势的新型复合机内净化方法:氨水缸内直喷内部SNCR。该技术能适应广泛的发动机使用需求,在一定程度上弱化了各trade off指标之间的博弈关系,在满足动力输出的基础上实现了对氮氧化物（NOx）等排放物综合减排能力的提升。针对提出的氨水缸内直喷内部SNCR,本文利用仿真与实验手段做了广泛研究,对该技术进行了较为全面的评价。本文开展的主要研究工作和所获结论如下:首先,利用已有文献机理并整合以适用于发动机内部SNCR需求,基于CHEMKIN软件计算了均质预混条件下,基础燃料（PRF90）的层流火焰速度、化学点火滞燃期以及主要关键基团的变化规律,探究了影响SNCR技术高效还原NOx的重要因素。结果表明:氨水中水成分蒸发吸热降低了可燃混合气的层流火焰速度,降低了火焰面温度,引起反应速率降低;保持水油比时,NH3成分增加意味着水的减少,水对混合气的降温、稀释作用减弱,而NH3相对于水来说对均质混合气的火焰发展具有一定的促进作用,进而引起层流火焰速度的提高。活性物质尤其是OH的大量减少,引起着火时刻推迟,延长了化学滞燃期。此外,对SNCR影响最大的外界因素排序为温度>氨氮比>滞留时间>压力。其次,利用CONVERGE软件,建立了实现内部SNCR过程的复合喷射发动机三维数值模型,并依据原型机实验数据进行准确标定,利用CFD仿真手段研究了多物理场下水直喷以及不同氨水影响因素下的燃烧中间物质与NOx空间浓度梯度的演化历程,分析了各个关键变动因素与NOx转化之间的关系。结果表明:受制于水的高汽化潜热,缸内高温区明显减少,平均温度有所降低,缸内温度分布更加均一化,温度梯度降低。缸内温度及温度梯度的改善有利于抑制NOx的生成并提供适合的SNCR温度条件。水直喷后,H2O2、OH等燃烧中间产物的生成速率同步降低,场分布情况在水油比为10%时浓度场梯度最小。CO生成量随着水油比的增大提升较为明显,因此水油比应当控制在适当范围内,以避免引起过多的不完全燃烧。NO、NO2和N2O的生成量都随着氨水浓度的提升而降低。与NO相比,NO2和N2O本身浓度较小,且转化为N2等无害物质还需经过多步反应,因此NO2和N2O的还原无害化效果滞后于NO。再次,将现有发动机台架改装为双喷射系统,以实现进气道喷射汽油、缸内直喷氨水的复合喷射模式。实验研究了发动机稳态工况条件下,氨水溶液不同直喷策略对发动机燃烧与排放的影响。定量研究了采用内部SNCR技术后发动机动力性能和NOx、HC、CO、NH3等气相排放物之间的变动规律。定量研究了氨水溶液不同直喷策略对发动机固相排放的影响,揭示了微粒数量浓度、质量浓度具体的粒径分布特征及其影响因素。结果表明:点火正时与内部SNCR存在明显的协同效应,采用SNCR技术配合较早的点火正时后可以保证动力输出并同步降低NOx等排放物质。氨水直喷正时和氨水喷射量对发动机燃烧和排放有重要影响,提早直喷正时和增大氨水喷射量可以促进NOx的转化,但是直喷正时与火焰传播干涉以及过量的氨水直喷都会造成循环变动恶化。另外,采用SNCR策略后,直喷氨水对聚集态微粒具有抑制作用,峰值粒径向更大的粒径范围偏移,而峰值质量浓度呈现出下降的趋势。最后,利用考虑快速化学响应的GT-POWER/CHEMKIN耦合模型,根据帕累托前沿（Pareto Front）博弈原则,对实施内部SNCR技术的发动机模型进行宽工况多目标寻优,经过大规模一维仿真计算,得出了最优的内部SNCR应用策略。
高占斌[4]（2019）在《低温燃烧对船用柴油机性能影响研究》文中研究说明随着能源形势的日益严峻和环境污染问题的日益突出,针对船用柴油机提出的各项法规也越来越严格,促使船用柴油机向着高效率低污染的方向发展,降低船用柴油机排放,同时保证柴油机的动力性和经济性显得十分重要。由于电控高压共轨、米勒循环、废气再循环（EGR）和掺水燃烧技术在降低柴油机NOx排放方面有着巨大的潜力和明显的优势,而且它们均具有低温燃烧的特点,因此本文选择这四项技术以及它们之间相互结合进行研究。找到能够降低该柴油机NOx和Soot排放的有效方法,为船用柴油机节能减排提供有价值的参考。主要研究内容如下:（1）建立具有电控高压共轨、米勒循环（Miller）、废气再循环（EGR）、可变进排气压力的620单缸机多功能试验平台。对单缸柴油机进行电控高压共轨、米勒循环（Miller）、废气再循环（EGR）、可变进排气压力系统设计,搭建单缸机性能试验台,对单缸机燃油系统、滑油系统、冷却水系统及EGR、Miller等各个系统的组成部件进行设计、加工制造和选型。（2）设计并加工不同Miller度的进气凸轮轴,进行米勒循环试验,研究船用柴油机的螺旋桨特性和负荷特性,以及变轨压和喷油提前角对米勒系统船用柴油机燃烧和排放特性的影响;结果表明:米勒循环可以有效的降低柴油机NOx排放浓度,改善柴油机的排放性能,同时燃油消耗率有所下降。得出以排放性经济性为主要评价指标在推进特性工况的最佳米勒度。随着轨压、喷油提前角的增加,最高燃烧压力升高,燃油消耗率下降,排气温度增加,NOx排放浓度升高,Soot含量下降。（3）利用AVL-FIRE和GT-POWER仿真软件分别建立了该柴油机的三维燃烧室模型和一维整机模型,通过与试验数据对比验证了仿真模型的准确性。在此基础上进行了米勒循环的仿真研究,分析其对柴油机燃烧特性和NOx排放的影响。通过仿真计算,柴油机采用米勒循环时,随着米勒度增加,在空燃比不变的情况下,缸内最高燃烧压力下降,最高平均温度降低,滞燃期增加,CA50延后,燃烧持续期缩短,燃烧放热率所受影响十分显着,燃油消耗率降低,经济性得到改善,同时NOx浓度和分布空间减少,排放性得到显着改善,综合经济性和排放性,确定该柴油机的最佳米勒度为M60。在米勒系统柴油机仿真的基础上,研究了进气压力、喷油提前角和进气温度对其性能的影响。（4）利用所建立的仿真平台,进行了 EGR结合米勒循环的仿真研究,随着废气引入量（EGR率）的增大,柴油机的动力性和经济性有所下降,缸内最高温度和最高爆发压力下降,NOx排放量减少,Soot含量有所升高,燃烧起始点延后,滞燃期延长,燃烧持续期延长,燃烧重心后移。EGR率对柴油机性能影响在75%负荷,EGR率为0.2时最为明显,在所建的单缸试验台上进行了柴油机排气再循环（EGR）试验,并将试验数据与仿真结果进行了对比分析,两者变化趋势相同,试验验证了仿真的准确性。在此基础上,研究了米勒循环结合EGR技术对柴油机性能的影响,结果表明,米勒度不变时,EGR率的增加会降低缸内爆压和缸内温度。与此同时,EGR技术对缸内NOx生成量下降效果会因为结合了米勒循环技术而增大。本文通过改变压缩比和喷油提前角进一步优化柴油机性能,通过分析两者结合对柴油机缸内温度、压力及NOx生成等的影响确定了压缩比和喷油提前角。（5）进行了掺水燃烧仿真研究,计算分析了额定工况掺水乳化油和进气道喷水技术对缸内燃烧情况及动力性能、经济性能、排放性能的影响,并采用灰色理论和组合权重法确定了两种燃烧方式的最佳掺水比例,通过对两种掺水燃烧方式的适用范围进行对比分析,选择配制乳化油的方式分析其在变工况下的工作状态和适用性。当柴油机燃用乳化油时,随着掺水量的增加,缸内最高爆发压力、平均温度和尾燃温度均降低,排放降低,通过灰色决策理论分析得到最佳掺水比例为10%,此时功率较原机降低5.68%,折合油耗率降低6.54%,NOx排放量降低36.06%,Soot排放量降低5.99%。当柴油机采用进气道喷水时,最佳喷水流量为0.5kg/h,此时功率较原机升高6.13%,比油耗率降低5.79%,NOx排放量降低45.75%,Soot排放量降低33.34%。
邓小康[5]（2018）在《乳化柴油的燃烧性能及循环变动研究》文中进行了进一步梳理随着机动车的生产和保有量不断增加,给人类带来了能源短缺和环境污染两方面的问题。解决环境污染和实现能源可持续发展已经变为世界性问题,寻求可替代的清洁能源和可再生能源变得极为重要。含水乳化柴油能够改善低质燃油的燃料性能,优化燃油雾化,使雾化颗粒更细小,降低污染物排放,同时能减缓化石燃料压力,因而受到广泛的关注和研究。本文通过稳定性试验研究得到了乳化柴油最优配方;另外,在高压共轨重型车用柴油机燃用乳化柴油和纯柴油进行了发动机台架试验,对其燃用乳化柴油的性能特性、排放特性、燃烧特性及循环变动进行了试验研究,并与燃用纯柴油产生的异同进行对比分析。为了得到稳定性良好的乳化柴油最优配方,首先对各个影响因子进行筛选,得到各影响因子的高低水平,然后通过Design-expert软件中的中心组合试验进行试验设计,得到每组试验的响应值,通过方差分析,模型匹配,回归模型分析,试验验证,最终得到能够用于发动机台架试验的乳化柴油的最优配方。稳定性试验的最优配方为HLB值为5.3,助溶剂为2%,乳化剂为2%,搅拌时间为9.96 min,预测稳定时间268 h,试验验证得到的平均稳定时间为254 h,与理论预测值相比,其误差为5.2%。将最优配方的乳化柴油用于发动机台架试验,试验结果表明:相较于纯柴油,燃用乳化柴油在各个转速工况点下的动力性下降,其功率和扭矩分别平均下降20.2%和20.4%;但是经济性参数油耗平均下降了 4.5%,起到了一定的节油效果;在外特性工况下,相较于纯柴油,燃用乳化柴油可以很大程度的降低NOx及碳烟排放,分别平均降低13.9%和74%,但是HC和CO排放增加,分别平均增加11.7%和18.6％。在常用转速1500 r/min下,中低负荷时,燃用乳化柴油的缸内压力、放热率和压力升高率都要比柴油高;在高负荷时,燃用燃用乳化柴油的缸内压力、放热率和压力升高率都要比柴油低。在35%、50%、70%和100%柴油机负荷下,乳化柴油的缸内压力峰值循环变动系数都高于柴油,分别要高7%、25%、14%和10%;另外在外特性工况下,然用乳化柴油的循环变动系数较纯柴油差异不大。燃用两种燃料时,循环变动系数都在不影响车辆运行的10%内,燃用乳化柴油不会影响发动机的稳定性。随负荷增加,乳化柴油的缸内压力升高率峰值循环变动系数呈现不断降低的趋势。
李宗营[6]（2018）在《船用EGR柴油机性能改善仿真研究》文中研究指明随着排放法规的日益严格,EGR技术作为一种行之有效的机内降低NOx排放的措施得到人们的广泛研究。在稳态工况下,通过闭环反馈控制EGR率,柴油机可以达到经济性与排放性的最佳折中;然而在瞬态过程,进气氧含量与柴油机NOx排放的线性相关性较大（与EGR率相比）,EGR率不再是瞬态过程唯一的反馈控制变量。氧含量传感器虽然能够对进气氧含量进行精确测量,但是其存在滞后性并且受工作环境温度影响较大,在瞬态过程很难对进气氧含量进行实时测量。EGR系统的引入使通过涡轮的排气流量减小,涡轮做功能力减弱,柴油机与压气机联合运行点向喘振边界移动,进而影响柴油机的整机性能;另外在非EGR模式当柴油机运行在高负荷时,柴油机爆压可能会超限,机械负荷增加。在EGR柴油机瞬态加载过程初期,由于涡轮增压器存在迟滞效应,柴油机进气量不足、空燃比下降,进而导致柴油机Soot排放严重。为了解决上述EGR柴油机出现的一系列问题,本文利用GT-power软件建立了6EX340EF船用低速二冲程柴油机整机仿真模型,并通过试验数据验证了模型的准确性,然后在此基础上主要进行了如下仿真研究:（1）进气氧含量与柴油机NOx排放的相关性分析。（2）人工神经网络在进气氧含量预测中的可行性验证。（3）进排气旁通和高工况放气对EGR柴油机性能影响研究。（4）不同加载方案对EGR柴油机性能影响研究。（5）高压气源对EGR柴油机瞬态加载过程性能改善研究。（6）基于多目标优化算法对EGR柴油机整机性能进行优化。仿真计算结果表明:无论在稳态工况还是瞬态过程,进气氧含量与NOx排放的线性相关性比EGR率与NOx排放的线性相关性更大,进气氧含量可以作为反馈控制变量用于EGR柴油机的稳态工况和瞬态过程的控制;与此同时在瞬态过程,通过试验验证了普通的氧含量传感器存在明显的滞后性,并且进气氧含量人工神经网络预测值能够很好地逼近进气氧含量实时仿真计算值。通过研究进排气旁通和高工况放气对EGR柴油机性能影响可以发现,合理的进排气旁通可以提高压气机的喘振裕度以及降低EGR柴油机的油耗,高工况放气可以使EGR柴油机在110%工况、-30℃以上环境中爆压不超限。在加载方案方面,增大线性加载时间可以很好地改善EGR柴油机的整机性能,在相同加载时间下通过空燃比加权优化可以有效改善EGR柴油机瞬态加载过程Soot排放严重的问题。另外高压气源的引入可以使EGR柴油机在瞬态加载过程空燃比能够很好地跟踪稳态工况下的最佳空燃比,使NOx排放增加不多的情况下大大降低Soot排放。最后通过多目标优化可以得到EGR柴油机不同负荷下的最佳EGR阀开度和进排气旁通阀开度;并且通过“多目标优化+多策略”联合仿真计算进一步验证了人工神经网络预测进气氧含量在进气氧含量反馈控制中的可行性以及高压气源在瞬态加载过程中存在的必要性。
李建宇[7]（2017）在《调质重油制备及磁化机理初探》文中指出随工业的迅速发展,化石能源过度使用,能源危机和环境污染问题受到广泛关注。用于重油调质的掺水技术和磁化技术因具有节能减排的双重功效而成为研发热点。本文概括了国内外燃油掺水及磁化技术的发展历程,分析概括了燃油掺水节能减排机理及磁化机理。采用微搅拌结合磁化技术制备无添加剂调质重油,确定装置的优化制备参数,研究磁化重油物性变化及结构变化。采用机械微搅拌技术,制备水珠粒径细小的调质重油。在此基础上制备磁化掺水重油,分析磁化对重油水珠平均粒径的影响。研究表明,掺水率越小,水珠平均粒径越小。输入油/水压力大,即油/水流量大时,磁化处理对于水珠粒径的减小效果明显。优化的制备参数:电机转速1300rpm,油流量0.74m3/h,水流量27L/h,磁感强度为300mT。此时磁化掺水重油中粒径小于5μm水珠占99.7%,重油掺水率为3.65%。研究磁化重油物性及结构变化。以磁化时间和磁感应强度作为变量,研究磁化对重油粘度和表面张力的影响。运用傅立叶变换红外分光光度法、气相色谱法以及分子荧光分光光度法研究磁化对重油官能团、正构烷烃及多环芳烃荧光特性的影响。磁化能降低重油粘度和表面张力,但有效时长不超过20min。300mT磁场磁化重油,最高降粘率达20%以上,表面张力约降低10%。磁化不影响重油官能团种类。磁化影响正构烷烃轻重碳数组分占比,且影响程度随磁化时间增长而增加。磁化60min后,150mT、300mT磁场处理重油使正构烷烃C10-C21占比分别增加2.1%、3.7%。300mT磁场处理重油可使芳烃特征峰荧光强度降低10%以上。
邵福霞[8]（2016）在《燃油调制对柴油机NOx排放影响试验研究》文中提出随着世界经济的快速发展,人类对能源的消耗日益增多,造成石油资源短缺。重油因储量丰富,其开采和利用受到广泛的关注。然而,重油由于粘度高,在柴油机中燃烧不充分,致使油耗率高,排放烟气中NOx含量高,严重污染环境。所以,在能源危机和环境危机双重压力下,增加重油燃烧效率、降低柴油机污染物排放的相关技术成为了研究热点。本文采用机械微搅拌技术制备无乳化剂调制燃油,研究其对高转速柴油机油耗率和排放烟气中NOx含量的影响。首先,对柴油机设备进行改进。由于重油粘度大,流动性差,在管路上安装伴热带,增加重油流动性,保证重油能够在柴油机上燃烧。其次,确定柴油机燃烧重油工况最佳参数。研究转速和喷油提前角对油耗和排气温度的影响,从而确定柴油机燃烧重油工况下喷油提前角和转速的最佳值。研究显示,高速柴油机喷油提前角为15℃A、转速为1500RPM是燃烧重油的最佳参数。再次,研究掺水重油掺水率和水珠粒径对柴油机油耗率和排放烟气中NOx含量的影响。研究数据显示,掺水重油的掺水率和水珠粒径都会影响柴油机排放烟气中NOx含量,但对柴油机油耗率影响不明显。水珠粒径越小,排放烟气中NOx的含量越少,水珠平均粒径为3μm左右时,NOx的排放量最少；掺水率为4%时,排放烟气中NOx含量最小。最后,根据添加剂混合物（RNO）的分解物能够抑制NOx生成的原理,研究不同RNO添加量的调制重油和调制柴油对柴油机油耗率和排放烟气中NOx含量的影响。结果显示,含RNO的调制重油能够抑制燃烧过程中NOx的生成,抑制作用的强弱与RNO的含量有关,当RNO含量为1.2g/L时,抑制作用最强,NOx含量降低程度最大,接近30%；对比燃烧加RNO调制0#柴油、加水调制0#柴油和0#柴油,加RNO调制0#柴油排放烟气中NOx的含量最低,0#柴油油耗率最高。
张路[9]（2014）在《微搅拌和磁化结合制备掺水重油节能试验研究》文中进行了进一步梳理在世界石油资源紧缺,环境污染严重的紧迫局势下,重油掺水技术因其同时具有的节能和环保效果,已被广泛关注。本文通过自行设计建立的重油掺水装置研究重油掺水技术,在不添加乳化剂的条件下,采用机械微搅拌结合磁化处理技术的方法制备掺水重油。实验室优化重油掺水工艺,工业锅炉燃烧应用试验验证重油掺水的节能性,并获知运行规律,分析其节能机理及经济性。首先,建立重油掺水装置,主要部件为机械搅拌核心,采用机械微搅拌法,在不添加乳化剂的条件下,通过三级搅拌,使水珠以微米级颗粒均匀分布于重油中,形成掺水重油。实验通过研究掺水重油的重要物化性质粘度与油温、搅拌转速及掺水率之间的关系得出,油温越高掺水重油的粘度越小；伴随着搅拌转速的提高,掺水重油粘度增大；掺水率越高,掺水重油的粘度越大。并以分散相水珠粒径及分散性作为衡量掺水重油制备质量的重要标准,获知了最优的重油掺水制备工艺。研究显示,随着油温的升高,掺水重油中水珠粒径减小,水珠数密度增加,分散性增强；搅拌转速越高,掺水重油中水珠粒径越小,水珠数密度越大,分散性越好；随着掺水率的提高,掺水重油中水珠粒径增大,水珠数密度先增加后减小。在此基础上,提出通过机械微搅拌技术与磁化处理技术相结合,进一步提高掺水重油中水珠的微细化程度。磁场作用下掺水重油中水珠粒径随磁场强度的升高而减小；重油先磁化后掺水是重油掺水制备的最佳磁化方式；油流量越大掺水重油中水珠粒径越小最后,将掺水重油在线应用于工业锅炉燃烧试验,研究获知了重油掺水后水珠粒径及掺水率对锅炉热效率、燃料节油率、烟气中CO排放浓度的影响规律。掺水重油燃烧时对锅炉热效率、燃料节油率有较大提高并降低了烟气中CO排放浓度。掺水重油中分散相水珠粒径越小,掺水重油的锅炉热效率和节油率越高,CO排放越少。燃烧试验还证明,以水珠粒径大小作为衡量重油掺水制备效果好坏的标准是可行的。掺水重油的掺水率在3.5%-5.0%范围内,掺水重油的锅炉热效率最高,节油效果最佳,CO排放浓度最低。并对此重油掺水装置进行了经济性简析,制备的掺水重油在油田、船舶等行业中具有重大的应用价值。
吴勇[10]（2013）在《乳化柴油制备工艺及在线系统开发》文中指出近年来,中国经济飞速发展,带动能源需求迅速上升,原油和成品油进口量增幅也屡创新高,柴油供应紧缺,能源问题成为最受关注的热点问题。不仅如此,环境问题也多次作为国际重大会议上的重要议题,日益被人们重视。燃油掺水燃烧是节约燃料、降低排放的有效途径之一,乳化油的制备工艺与技术开发一直是科研人员关注的焦点。本文简要地介绍了国内外柴油掺水燃烧及乳化油制备技术的发展与研究现状,在分析乳化油应用中存在的问题的基础上,提出了本课题主要研究内容、目的及意义。通过分析乳化油节能减排的原理,同时考虑到目前柴油乳化方法成本高及在线乳化设备不足的情况,研究了一种新型乳化油制备工艺并开发了一套乳化油在线乳化装备,进行了大量的乳化柴油制备实验,获得了制备粒径小、单分散性好的乳化柴油的最佳工艺参数。本课题主要研究膜乳化法制备乳化柴油,该乳化柴油不添加任何乳化剂,制备成本低廉,稳定性高,与生物柴油和添加剂柴油相比,对设备无污染、无腐蚀,最后还研究了乙醇对乳化柴油的影响。乳化柴油与纯柴油在柴油机上燃烧特性的对比实验表明：乳化柴油能有效降低油耗量,平均节油约为5%,与此同时还能降低污染物的排放,氮氧化物平均下降10%左右,碳氢平均下降15%左右。本文的研究成果为乳化柴油的工业应用提供了技术依据。
二、乳化重油燃烧掺水量优化控制方案的分析与应用（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、乳化重油燃烧掺水量优化控制方案的分析与应用（论文提纲范文）
（1）100万吨/年重油深加工综合利用项目的自动化设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题来源与研究背景 |
| 1.2 国内外发展的现状 |
| 1.3 课题设计的具体目标 |
| 1.4 课题研究的主要内容 |
| 1.5 论文的结构 |
| 第二章 装置概述及工艺控制流程简介 |
| 2.1 装置概述 |
| 2.2 工艺控制流程描述 |
| 2.2.1 电脱盐流程 |
| 2.2.2 闪蒸流程 |
| 2.2.3 常压塔流程 |
| 2.2.4 减压塔流程 |
| 2.3 工艺控制指标 |
| 2.3.1 常压塔塔顶温度指标 |
| 2.3.2 常压塔侧线温度指标 |
| 2.3.3 常压塔底液位指标 |
| 2.3.4 减压塔顶温度指标 |
| 2.3.5 产品指标 |
| 第三章 控制系统设计方案 |
| 3.1 硬件架构设计方案 |
| 3.1.1 现场传感器设计方案 |
| 3.1.2 控制系统硬件设计方案 |
| 3.2 软件架构设计方案 |
| 3.3 网络架构设计方案 |
| 3.4 控制及组态设计方案 |
| 3.4.1 控制方案设计 |
| 3.4.2 系统组态设计 |
| 第四章 控制系统硬件选型实现 |
| 4.1 工程设计文件实现 |
| 4.1.1 仪表索引表、DCS监控数据表 |
| 4.1.2 仪表及桥架平面布置及电缆敷设设计 |
| 4.1.3 仪表回路图设计 |
| 4.2 现场传感器选型 |
| 4.2.1 压力传感器 |
| 4.2.2 温度传感器 |
| 4.2.3 流量传感器 |
| 4.2.4 液位传感器 |
| 4.3 控制阀选型 |
| 4.3.1 开关阀 |
| 4.3.2 调节阀 |
| 4.4 控制系统选型 |
| 4.4.1 控制器 |
| 4.4.2 服务器 |
| 4.4.3 输入输出卡件 |
| 4.4.4 操作站 |
| 4.4.5 机柜 |
| 4.4.6 辅助设备 |
| 第五章 控制回路的设计和组态实现 |
| 5.1 自动化控制方案设计 |
| 5.1.1 电脱盐流程控制方案设计 |
| 5.1.2 闪蒸流程控制方案设计 |
| 5.1.3 常压蒸馏流程控制方案设计 |
| 5.1.4 减压蒸馏流程控制方案设计 |
| 5.1.5 液位预估区域控制器算法 |
| 5.2 控制系统组态 |
| 5.2.1 硬件组态 |
| 5.2.2 监测和控制回路的组态 |
| 5.2.3 复杂回路的组态 |
| 5.2.4 流程画面的组态 |
| 5.3 历史数据的组态 |
| 第六章 装置自动化的工程实现及效果 |
| 6.1 自动化的工程实现 |
| 6.1.1 自动化设施的组织施工 |
| 6.1.2 简单控制的参数整定 |
| 6.1.3 复杂回路的整定 |
| 6.1.4 开车及自动化投用 |
| 6.2 实施效果 |
| 6.2.1 控制效果 |
| 6.2.2 产品性能 |
| 6.2.3 经济效益 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 课题总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（2）船舶EGR柴油机性能及排放特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 船舶柴油机EGR技术研究现状 |
| 1.2.1 EGR对NOx和PM作用机理 |
| 1.2.2 船舶柴油机EGR技术应用现状 |
| 1.2.3 船舶柴油机EGR技术脱除SO_2和PM研究现状 |
| 1.2.4 船舶EGR柴油机匹配技术研究现状 |
| 1.3 本课题意义及主要研究内容 |
| 1.3.1 本课题意义 |
| 1.3.2 本课题主要研究内容 |
| 第2章 船舶EGR柴油机实验平台及实验方法 |
| 2.1 实验装置及台架 |
| 2.2 EGR系统控制方法及EGR率测量方式 |
| 2.2.1 EGR系统控制方法 |
| 2.2.2 EGR率测量方式 |
| 2.3 测试仪器及方法 |
| 2.3.1 常规污染物测量分析仪 |
| 2.3.2 颗粒物测量采样系统及方法 |
| 2.4 实验方案 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 不同硫含量燃油对船舶EGR柴油机性能及NOx、SO_2等的影响规律分析 |
| 3.1 不同硫含量燃油与EGR柴油机燃烧性能的关系 |
| 3.1.1 不同硫含量燃油对EGR柴油机动力性的影响 |
| 3.1.2 不同硫含量燃油对EGR柴油机排气的影响 |
| 3.1.3 EGR柴油机燃油消耗量的变化情况 |
| 3.1.4 不同含硫量燃油对柴油机燃烧的影响理论分析 |
| 3.2 不同硫含量燃油与EGR柴油机排放性能的关系 |
| 3.2.1 不同硫含量燃油对排气中CO、CO_2的影响 |
| 3.2.2 不同硫含量燃油对排气中NOx的影响 |
| 3.2.3 燃用高硫燃油时EGR柴油机排气中SO_2的变化规律分析 |
| 3.3 EGR单独作用燃用不同硫含量燃油达到Tier Ⅲ时柴油机性能变化 |
| 3.4 高硫燃油条件下EGR联合EGR洗涤器对NOx、SO_2去除效果的分析 |
| 3.4.1 NOx变化规律 |
| 3.4.2 SO_2变化规律 |
| 3.4.3 EGR联合EGR洗涤器达到Tier Ⅲ时柴油机性能变化情况 |
| 3.4.4 NOx及SO_2近零排放的探究 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 不同硫含量燃油对船舶EGR柴油机颗粒物排放的影响规律分析 |
| 4.1 不同硫含量燃油对EGR柴油机排放颗粒物排放粒径分布及数量浓度的影响 |
| 4.2 不同硫含量燃油对EGR柴油机排放颗粒物质量排放的影响规律 |
| 4.3 IMO Tier Ⅲ条件下不同硫含量燃油的颗粒物排放与排放法规限值对比 |
| 4.4 不同硫含量燃油对EGR柴油机排放颗粒物组分的影响 |
| 4.4.1 不同硫含量燃油对颗粒物中OC和EC排放影响 |
| 4.4.2 不同硫含量燃油对颗粒物中水溶性离子的影响 |
| 4.4.3 不同硫含量燃油对颗粒物无机元素种类的影响 |
| 4.5 EGR洗涤器对高硫燃油条件下颗粒物去除效果分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 船舶EGR柴油机运行模式研究 |
| 5.1 船舶二冲程EGR柴油机工作过程仿真模型 |
| 5.1.1 缸内工作过程基本方程 |
| 5.1.2 缸内工质的特性参数 |
| 5.1.3 缸内燃烧过程 |
| 5.1.4 NOx生成模型 |
| 5.2 EGR柴油机运行模式建立及对比分析 |
| 5.2.1 原机模型的建立 |
| 5.2.2 柴油机整机仿真模型验证(NONEGR模式) |
| 5.2.3 ECOEGR模式研究 |
| 5.2.4 ECAEGR模式研究 |
| 5.3 ECAEGR模式部分负荷近零排放探讨 |
| 5.3.1 高低压EGR同时作用对NOx排放的影响 |
| 5.3.2 高压EGR联合喷油时刻共同作用对NOx排放的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 船舶EGR柴油机不同运行模式匹配优化及混合气组分影响分析 |
| 6.1 基于多目标遗传算法的EGR柴油机运行模式优化 |
| 6.1.1 多目标遗传算法 |
| 6.1.2 EGR柴油机不同模式优化研究 |
| 6.2 EGR模式运行MAP图 |
| 6.2.1 ECOEGR模式运行MAP图 |
| 6.2.2 ECAEGR模式运行MAP图 |
| 6.3 混合气组分对燃烧过程及NOx排放的影响 |
| 6.4 本章小结 |
| 结论 |
| 全文总结 |
| 主要创新点 |
| 工作展望 |
| 参考文献 |
| 附件 |
| 附件1 燃油检测报告 |
| 附件2 论文中英文缩写对照表 |
| 附件3 论文中变量对照表 |
| 攻读博士期间发表的论文和取得的科研成果 |
| 致谢 |
（3）基于内部选择性非催化还原技术的复合喷射发动机机内净化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 发动机排放控制技术 |
| 1.2.1 机内净化技术 |
| 1.2.2 机外净化技术 |
| 1.3 发动机掺水燃烧技术研究现状 |
| 1.3.1 国外研究现状 |
| 1.3.2 国内研究现状 |
| 1.4 氨在汽车领域的应用及研究现状 |
| 1.4.1 氨的理化特性 |
| 1.4.2 氨的制取及存储 |
| 1.4.3 氨在汽车领域的研究现状 |
| 1.5 研究意义及主要研究内容 |
| 第2章 实验平台搭建与仿真平台介绍 |
| 2.1 实验设备及平台搭建 |
| 2.1.1 复合喷射发动机 |
| 2.1.2 燃烧与性能测试系统 |
| 2.1.3 排放测试系统 |
| 2.1.4 发动机控制系统 |
| 2.2 仿真平台及仿真工具软件 |
| 2.2.1 硬件平台 |
| 2.2.2 软件工具 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 发动机内部SNCR化学反应动力学研究 |
| 3.1 反应机理的选定 |
| 3.1.1 汽油表征燃料机理的选定 |
| 3.1.2 NO_x机理的选定 |
| 3.1.3 deNO_x机理的选定 |
| 3.2 氨水对PRF层流火焰速度的影响 |
| 3.3 氨水对PRF化学滞燃期的影响 |
| 3.4 氨水对主要燃烧中间产物的影响 |
| 3.4.1 氨水对OH的影响 |
| 3.4.2 氨水对H_2O_2的影响 |
| 3.4.3 氨水对HO_2的影响 |
| 3.4.4 氨水对H_2的影响 |
| 3.4.5 氨水对CO的影响 |
| 3.5 SNCR还原NO的影响因素 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 复合喷射发动机内部SNCR过程三维仿真研究 |
| 4.1 计算模型的建立及验证 |
| 4.1.1 基本控制方程 |
| 4.1.2 湍流模型 |
| 4.1.3 喷雾模型 |
| 4.1.4 能量堆积点火模型 |
| 4.1.5 SAGE燃烧模型 |
| 4.1.6 三维模型的建立 |
| 4.1.7 发动机三维计算模型验证 |
| 4.2 实验发动机缸内流场特征 |
| 4.2.1 发动机缸内速度场特征 |
| 4.2.2 发动机缸内湍动能场特征 |
| 4.3 直喷水量对燃烧历程场影响 |
| 4.3.1 不同直喷水量下H_2O_2场分布特征 |
| 4.3.2 不同直喷水量下OH场分布特征 |
| 4.3.3 不同直喷水量下CO场分布特征 |
| 4.3.4 不同直喷水量下当量比φ分布特征 |
| 4.3.5 不同直喷水量下温度场分布特征 |
| 4.4 不同氨水直喷策略对发动机内部SNCR的场影响 |
| 4.4.1 氨水浓度对NO_x的影响 |
| 4.4.2 氨水直喷时刻对NO_x的影响 |
| 4.4.3 氨水直喷位置对NO_x的影响 |
| 4.4.4 氨水温度对NO_x的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 复合喷射发动机内部SNCR实验研究 |
| 5.1 点火正时对发动机内部SNCR燃烧和排放特性的影响 |
| 5.1.1 点火正时对缸内燃烧的影响 |
| 5.1.2 点火正时对动力性能的影响 |
| 5.1.3 点火正时对气相排放的影响 |
| 5.1.4 点火正时对固相排放的影响 |
| 5.2 氨水直喷正时对发动机内部SNCR燃烧和排放特性的影响 |
| 5.2.1 氨水直喷正时对缸内燃烧的影响 |
| 5.2.2 氨水直喷正时对动力性能的影响 |
| 5.2.3 氨水直喷正时对气相排放的影响 |
| 5.2.4 氨水直喷正时对固相排放的影响 |
| 5.3 氨水喷射量对发动机内部SNCR燃烧和排放特性的影响 |
| 5.3.1 氨水喷射量对缸内燃烧的影响 |
| 5.3.2 氨水喷射量对动力性能的影响 |
| 5.3.3 氨水喷射量对气相排放的影响 |
| 5.3.4 氨水喷射量对固相排放的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 复合喷射发动机内部SNCR多目标寻优 |
| 6.1 问题提出 |
| 6.2 多目标优化相关概念 |
| 6.2.1 多目标优化问题 |
| 6.2.2 遗传算法 |
| 6.3 发动机内部SNCR多目标优化仿真工作流 |
| 6.3.1 发动机仿真设置方法 |
| 6.3.2 modeFRONTIER环境设置与优化 |
| 6.3.3 仿真模型标定 |
| 6.4 帕累托前沿与优化结果 |
| 6.4.1 帕累托前沿博弈 |
| 6.4.2 SNCR策略宽工况优化结果 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 全文总结及工作展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 本文主要创新点 |
| 7.3 工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及科研成果 |
| 致谢 |
（4）低温燃烧对船用柴油机性能影响研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 船舶柴油机降低排放的技术路线 |
| 1.2.1 柴油机氮氧化物(NO_x)的生成机理 |
| 1.2.2 低NO_x燃烧路径分析 |
| 1.2.3 船用柴油机降低NO_x的技术措施 |
| 1.3 高压共轨技术 |
| 1.3.1 船用柴油机高压共轨燃油系统国外研究现状 |
| 1.3.2 船用柴油机高压共轨燃油系统国内研究现状 |
| 1.4 米勒循环技术发展概况 |
| 1.4.1 米勒循环在国外的发展现状 |
| 1.4.2 米勒循环在国内的发展现状 |
| 1.5 废气再循环技术(EGR)发展概况 |
| 1.5.1 废气再循环技术(EGR)国外研究现状 |
| 1.5.2 废气再循环技术(EGR)国内发展现状 |
| 1.6 掺水燃烧技术概述 |
| 1.6.1 掺水乳化油技术 |
| 1.6.2 喷水技术 |
| 1.6.3 掺水燃烧技术国内外研究现状 |
| 1.7 空气系统对燃烧过程的影响和发展现状 |
| 1.7.1 进气条件对燃烧过程的影响发展现状 |
| 1.7.2 相继增压技术对燃烧过程的影响发展现状 |
| 1.8 本文的主要研究内容 |
| 第2章 620单缸机多功能试验台设计 |
| 2.1 高压共轨燃油供给系统的组成和工作原理模型 |
| 2.1.1 控制系统ECU |
| 2.1.2 高压油泵 |
| 2.1.3 共轨管 |
| 2.1.4 电控喷油器 |
| 2.2 润滑系统 |
| 2.3 冷却系统 |
| 2.4 可调进气稳压系统 |
| 2.5 EGR系统设计 |
| 2.6 米勒循环设计 |
| 2.7 测试系统 |
| 2.8 620单缸机多功能试验台功能 |
| 2.9 本章小结 |
| 第3章 船用柴油机采用米勒循环试验研究 |
| 3.1 推进特性米勒循环对柴油机性能的影响研究 |
| 3.2 推进特性燃油共轨压力对米勒循环柴油机性能的影响 |
| 3.3 推进特性喷油提前角对米勒循环柴油机性能的影响 |
| 3.4 负荷特性米勒循环对柴油机性能的影响 |
| 3.5 负荷特性轨压对米勒系统柴油机性能的影响 |
| 3.6 负荷特性喷油提前角对米勒循环柴油机性能的影响 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 米勒循环对柴油机燃烧与排放影响的仿真研究 |
| 4.1 仿真模型的建立与验证 |
| 4.1.1 仿真软件的选型 |
| 4.1.2 仿真模型的建立 |
| 4.1.3 仿真模型网格的划分 |
| 4.1.4 初始条件及边界条件的确定 |
| 4.1.5 计算子模型选择 |
| 4.1.6 计算模型的验证 |
| 4.2 米勒循环对柴油机性能影响的数值模拟分析 |
| 4.2.1 米勒循环对柴油机动力性和经济性的影响 |
| 4.2.2 米勒循环对柴油机燃烧过程特征值的影响 |
| 4.2.3 米勒循环对柴油机排放特性的影响 |
| 4.2.4 米勒循环对缸内物理场和NO_x生成的影响 |
| 4.2.5 柴油机最佳米勒度的确定 |
| 4.3 参数变化对米勒循环柴油机燃烧与排放影响 |
| 4.3.1 单缸柴油机模型的建立 |
| 4.3.2 相继增压系统对米勒循环柴油机缸内燃烧特性和气体排放的影响 |
| 4.3.3 喷油提前角对米勒循环柴油机缸内燃烧特性和气体排放影响 |
| 4.3.4 进气温度对米勒循环柴油机缸内燃烧特性和气体排放的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 米勒循环结合EGR对柴油机性能影响的研究 |
| 5.1 EGR率对柴油机缸内燃烧过程的影响 |
| 5.1.1 EGR率对缸内物理场和NO_x生成的影响 |
| 5.1.2 EGR率对缸内燃烧温度和缸压的影响 |
| 5.1.3 EGR率对燃烧过程特征值的影响 |
| 5.1.4 EGR率对NO_x生成的影响 |
| 5.1.5 EGR率对柴油机功率和油耗的影响 |
| 5.2 进气温度对燃烧过程的影响 |
| 5.2.1 进气温度对缸内NO_x生成及物理场的影响 |
| 5.2.2 进气温度对NO_x生成的影响 |
| 5.2.3 进气温度对缸内温度和压力的影响 |
| 5.2.4 进气温度对EGR柴油机燃烧过程特征值的影响 |
| 5.3 废气再循环试验研究 |
| 5.3.1 单缸柴油机EGR试验及结果 |
| 5.3.2 试验与仿真预测结果对比 |
| 5.4 米勒循环与EGR相结合对柴油机燃烧过程的影响 |
| 5.4.1 米勒循环结合EGR对柴油机缸内物理场和NOx生成的影响 |
| 5.4.2 米勒循环结合EGR对柴油机缸内温度和压力的影响 |
| 5.4.3 米勒循环结合EGR对柴油机NO_x生成的影响 |
| 5.4.4 米勒循环结合EGR对柴油机功率和油耗的影响 |
| 5.4.5 米勒循环结合EGR对柴油机燃烧过程特征值的影响 |
| 5.5 压缩比与喷油提前角对柴油机性能影响研究 |
| 5.5.1 压缩比对柴油机燃烧过程以及NO_x排放的影响 |
| 5.5.2 喷油提前角结合压缩比对柴油机燃烧的影响 |
| 5.5.3 喷油提前角结合压缩比对柴油机NO_x生成的影响 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 掺水燃烧对柴油机性能影响的仿真研究 |
| 6.1 掺水乳化油对柴油机性能影响研究 |
| 6.1.1 求解器的设置 |
| 6.1.2 当量循环供油量的确定 |
| 6.1.3 掺水乳化油对柴油机燃烧性能的影响 |
| 6.1.4 掺水乳化油对动力性和经济性的影响 |
| 6.1.5 掺水乳化油对排放性能的影响 |
| 6.1.6 掺水乳化油对缸内温度场及污染物分布的影响 |
| 6.2 进气道喷水对柴油机性能影响研究 |
| 6.2.1 进气道喷水的求解器设置 |
| 6.2.2 进气道喷水对燃烧过程各参数的影响 |
| 6.2.3 进气道喷水对柴油机动力性和经济性的影响 |
| 6.2.4 进气道喷水对排放的影响 |
| 6.2.5 进气道喷水对缸内温度场及污染物分布的影响 |
| 6.3 两种掺水方式的对比以及最佳掺水比的确定 |
| 6.3.1 掺水燃烧对柴油机性能指标的影响 |
| 6.3.2 灰色系统理论确定最佳掺水比 |
| 6.4 乳化燃油在变工况下对发动机性能的影响 |
| 6.4.1 燃烧特性 |
| 6.4.2 动力特性 |
| 6.4.3 经济特性 |
| 6.4.4 排放特性 |
| 6.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
| 致谢 |
| 附录 |
| 附录A 620单缸机多功能试验设备及仪器一览表 |
| 附录B 凸轮轴设计图纸 |
（5）乳化柴油的燃烧性能及循环变动研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1. 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.1.1 能源问题 |
| 1.1.2 环境污染 |
| 1.2 乳化柴油的国内外研究现状 |
| 1.3 研究的目的与意义 |
| 1.4 本文研究内容与技术路线图 |
| 2. 乳化柴油的稳定性试验与制备 |
| 2.1 乳化柴油的稳定性机理分析 |
| 2.1.1 影响因子的确定 |
| 2.1.2 HLB值 |
| 2.1.3 乳化剂与助溶剂 |
| 2.1.4 搅拌时间 |
| 2.2 乳化柴油制备的材料与方法 |
| 2.2.1 试验材料与设备 |
| 2.2.2 试验方法 |
| 2.3 乳化柴油的稳定性试验设计 |
| 2.3.1 试验设计 |
| 2.3.2 模型匹配与方差分析 |
| 2.3.3 回归模型分析 |
| 2.3.4 油品的配方优化及试验验证 |
| 2.4 本章小结 |
| 3. 乳化柴油的性能特性与排放性能 |
| 3.1 发动机试验系统及试验方法 |
| 3.1.1 试验装置及测试设备 |
| 3.1.2 试验方法 |
| 3.2 乳化柴油的性能特性 |
| 3.2.1 动力性 |
| 3.2.2 经济性 |
| 3.3 乳化柴油的排放特性 |
| 3.3.1 NOx排放 |
| 3.3.2 碳烟 |
| 3.3.3 HC排放 |
| 3.3.4 CO排放 |
| 3.4 本章小结 |
| 4. 乳化柴油的燃烧性能及循环变动研究 |
| 4.1 乳化柴油的燃烧性能 |
| 4.1.1 缸内压力 |
| 4.1.2 放热率 |
| 4.1.3 压力升高率 |
| 4.2 发动机循环变动 |
| 4.2.1 循环变动的分析及评价方法 |
| 4.2.2 不同负荷下的缸内压力峰值 |
| 4.2.3 不同负荷下的缸内压力峰值平均值及循环变动系数 |
| 4.2.4 不同转速下的缸内压力峰值 |
| 4.2.5 不同转速下的缸内压力峰值平均值及循环变动系数 |
| 4.2.6 不同负荷下的缸内压力升高率峰值 |
| 4.2.7 不同负荷下的缸内压力升高率峰值平均值及循环变动系数 |
| 4.3 本章小结 |
| 5. 总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（6）船用EGR柴油机性能改善仿真研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 柴油机NO_x生成机理概述 |
| 1.2.1 柴油机排气中的NO_x生成途径 |
| 1.2.2 “捷尔杜维奇机理”概述 |
| 1.3 降低柴油机NO_x排放的有效措施 |
| 1.4 EGR研究现状 |
| 1.4.1 EGR国外研究现状 |
| 1.4.2 EGR国内研究现状 |
| 1.5 EGR控制现状与难点分析 |
| 1.5.1 EGR控制现状 |
| 1.5.2 EGR控制难点分析 |
| 1.6 本文主要研究内容 |
| 第2章 不同反馈控制变量与NO_x排放的相关性分析 |
| 2.1 柴油机工作过程数学模型 |
| 2.1.1 气缸内热力过程数学模型 |
| 2.1.2 涡轮增压器工作过程数学模型 |
| 2.1.3 进气中冷器热力过程数学模型 |
| 2.1.4 进排气系统热力过程数学模型 |
| 2.2 柴油机整机建模及模型验证 |
| 2.2.1 GT-Power软件简介 |
| 2.2.2 基于GT-power软件的柴油机整机建模 |
| 2.2.3 柴油机GT-power仿真模型验证 |
| 2.3 稳态工况不同反馈控制变量与NO_x排放的相关性分析 |
| 2.3.1 EGR率的测量方法 |
| 2.3.2 柴油机EGR系统建模 |
| 2.3.3 稳态工况进气氧含量和EGR率与NO_x排放的相关性分析 |
| 2.4 瞬态过程不同反馈控制变量与NO_x排放的相关性分析 |
| 2.4.1 柴油机调速系统建模 |
| 2.4.2 瞬态过程进气氧含量和EGR率与NO_x排放的相关性分析 |
| 2.5 本章小节 |
| 第3章 基于人工神经网络的进气氧含量预测研究 |
| 3.1 氧含量传感器滞后性试验验证 |
| 3.1.1 试验装置简介 |
| 3.1.2 氧含量阶跃试验及结果分析 |
| 3.2 灰色系统理论在最佳进气氧含量决策中的应用 |
| 3.2.1 灰色系统理论简介 |
| 3.2.2 基于灰色系统理论的最优决策流程 |
| 3.2.3 最佳进气氧含量的灰色决策 |
| 3.3 人工神经网络在进气氧含量预测中的可行性验证 |
| 3.3.1 BP神经网络学习算法研究 |
| 3.3.2 进气氧含量预测研究中的人工神经网络建模 |
| 3.3.3 瞬态过程人工神经网络在进气氧含量预测中的可行性验证 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 基于多种策略的EGR柴油机性能改善研究 |
| 4.1 进排气旁通对EGR柴油机性能影响研究 |
| 4.1.1 EGR阀开度对联合运行特性的影响研究 |
| 4.1.2 进排气旁通对EGR柴油机性能改善研究 |
| 4.2 高工况放气对EGR柴油机性能影响研究 |
| 4.2.1 环境温度对柴油机性能影响研究 |
| 4.2.2 高工况放气对柴油机性能改善研究 |
| 4.3 不同加载方案对EGR柴油机性能影响研究 |
| 4.3.1 线性加载时间对EGR柴油机性能影响研究 |
| 4.3.2 空燃比加权优化对EGR柴油机线性加载过程的性能改善研究 |
| 4.4 基于高压气源的EGR柴油机瞬态加载过程优化 |
| 4.4.1 传统加载方案瞬态性能分析 |
| 4.4.2 基于高压气源的加载方案瞬态性能分析 |
| 4.5 小结 |
| 第5章 基于多目标优化算法的EGR柴油机整机性能优化 |
| 5.1 EGR柴油机优化目标分析 |
| 5.2 多目标优化算法 |
| 5.3 EGR柴油机整机性能优化研究 |
| 5.3.1 基于modeFRONTIER软件的EGR柴油机整机性能优化建模 |
| 5.3.2 EGR柴油机整机性能优化结果分析 |
| 5.4 “多目标优化+多策略”对EGR柴油机瞬态性能的改善验证 |
| 5.4.1 “多目标优化+多策略”瞬态控制系统建模 |
| 5.4.2 “多目标优化+多策略”瞬态控制仿真结果分析 |
| 5.5 本章小节 |
| 全文总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
| 致谢 |
（7）调质重油制备及磁化机理初探（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 燃油掺水节能减排技术发展历程 |
| 1.2.1 国外发展历程 |
| 1.2.2 国内发展历程 |
| 1.3 燃油磁化技术发展历程 |
| 1.3.1 国外发展历程 |
| 1.3.2 国内发展历程 |
| 1.4 乳化重油制备方法 |
| 1.5 燃油掺水节能减排及磁化机理 |
| 1.5.1 燃油掺水燃烧节能机理 |
| 1.5.2 燃油掺水燃烧减排机理 |
| 1.5.3 燃油磁化机理 |
| 1.6 研究意义及研究内容 |
| 1.6.1 研究意义 |
| 1.6.2 研究内容 |
| 第2章 重油调质装置建立 |
| 2.1 试验装置结构及原理 |
| 2.1.1 机械搅拌核心部件结构及原理 |
| 2.1.2 重油调质装置结构及原理 |
| 2.2 水珠粒径测定方法 |
| 2.3 参数的设定 |
| 第3章 磁化对掺水重油水珠粒径影响研究 |
| 3.1 磁化装置 |
| 3.2 掺水重油磁化前后对比 |
| 3.3 小结 |
| 第4章 重油磁化物性变化 |
| 4.1 磁化重油粘度变化 |
| 4.2 磁化重油表面张力变化 |
| 4.3 小结 |
| 第5章 重油磁化微观结构变化 |
| 5.1 重油磁化红外光谱分析 |
| 5.2 重油磁化气相色谱分析 |
| 5.3 重油磁化荧光特性分析 |
| 5.4 小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间公开发表论文 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（8）燃油调制对柴油机NOx排放影响试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 重油概述 |
| 1.1.1 能源燃油现状 |
| 1.1.2 重油资源概述 |
| 1.1.3 重油工业发展现状 |
| 1.2 调制燃油及其燃烧技术发展现状 |
| 1.2.1 调制燃油概述 |
| 1.2.2 国外研究现状 |
| 1.2.3 国内发展现状 |
| 1.2.4 调制燃油研究意义 |
| 1.3 调制燃油节油减排机理 |
| 1.3.1 调制燃油燃烧反应 |
| 1.3.2 调制燃油降低NO_x排放机理 |
| 1.3.3 调制燃油节油机理 |
| 1.4 课题意义及研究内容 |
| 1.4.1 课题意义 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 第2章 试验装置建立 |
| 2.1 试验装置及材料 |
| 2.1.1 试验装置 |
| 2.1.2 试验材料 |
| 2.2 机械微搅拌核心部件结构与原理 |
| 2.2.1 机械微搅拌核心部件结构 |
| 2.2.2 机械微搅拌核心部件原理 |
| 2.3 柴油机设备改进与运行管理 |
| 2.3.1 柴油机设备改进 |
| 2.3.2 柴油机运行管理 |
| 第3章 试验与参数测定分析方法 |
| 3.1 试验方法 |
| 3.1.1 燃油调制 |
| 3.1.2 调制燃油燃烧 |
| 3.2 试验测定分析方法 |
| 3.2.1 水珠粒径及分布 |
| 3.2.2 掺水率 |
| 3.2.3 RNO含量 |
| 3.2.4 NO_x含量 |
| 3.2.5 油耗率 |
| 3.2.6 排气温度 |
| 第4章 掺水燃油燃烧试验 |
| 4.1 试验方案与步骤 |
| 4.1.1 试验方案 |
| 4.1.2 试验步骤 |
| 4.2 研究方法 |
| 4.2.1 排气温度 |
| 4.2.2 燃油油耗 |
| 4.2.3 NO_x的含量 |
| 4.3 分析与确定柴油机参数 |
| 4.3.1 供油提前角 |
| 4.3.2 转速 |
| 4.4 掺水重油燃烧试验结果与分析 |
| 4.4.1 水珠粒径对燃烧效果影响 |
| 4.4.1.1 水珠粒径对NO_x含量影响 |
| 4.4.1.2 水珠粒径对油耗率影响 |
| 4.4.2 掺水率对燃烧效果影响 |
| 4.4.2.1 掺水率对NO_x含量影响 |
| 4.4.2.2 掺水率对油耗率影响 |
| 4.5 小结 |
| 第5章 调制燃油燃烧试验 |
| 5.1 试验方案与步骤 |
| 5.1.1 试验方案 |
| 5.1.2 实验步骤 |
| 5.2 研究方法 |
| 5.3 调制重油燃烧试验结果与分析 |
| 5.3.1 RNO添加量对NO_x排放影响 |
| 5.3.2 RNO添加量对油耗率影响 |
| 5.4 调制柴油燃烧结果与分析 |
| 5.4.1 调制柴油对NO_x含量影响 |
| 5.4.2 调制柴油对油耗率影响 |
| 5.5 小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.1.1 掺水燃油燃烧试验 |
| 6.1.2 调制燃油燃烧试验 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间公开发表论文 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（9）微搅拌和磁化结合制备掺水重油节能试验研究（论文提纲范文）
| 创新点摘要 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 前言 |
| 1.1 燃油资源概述 |
| 1.1.1 原油资源分布及紧缺状况 |
| 1.1.2 重油资源国内外现状 |
| 1.2 重油掺水概述 |
| 1.2.1 重油掺水研究意义 |
| 1.2.2 重油掺水节能减排机理 |
| 1.2.3 重油掺水常用制备方法 |
| 1.2.4 重油掺水物化性质影响因素 |
| 1.2.5 重油掺水研究现状 |
| 1.3 燃油磁化技术概述 |
| 1.3.1 燃油磁化研究意义 |
| 1.3.2 燃油磁化机理 |
| 1.3.3 燃油磁化研究现状 |
| 1.4 研究目标及研究内容 |
| 1.4.1 研究目标 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 第2章 重油掺水装置建立及掺水重油粘度研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验装置及方法 |
| 2.2.1 实验装置 |
| 2.2.2 机械搅拌核心部件工作原理 |
| 2.2.3 掺水重油制备 |
| 2.2.4 实验仪器和材料 |
| 2.2.5 粘度测量 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 油温对掺水重油粘度影响 |
| 2.3.2 搅拌速度对掺水重油粘度影响 |
| 2.3.3 掺水率对掺水重油粘度影响 |
| 2.4 小结 |
| 第3章 掺水重油水珠粒径及分散性影响因素研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 分散相粒径和分散性测定方法 |
| 3.3 油温对水珠粒径及分散性影响 |
| 3.4 搅拌速度对水珠粒径及分散性影响 |
| 3.5 掺水率对水珠粒径及分散性影响 |
| 3.6 小结 |
| 第4章 磁化对掺水重油水珠粒径影响研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验装置和方法 |
| 4.2.1 磁化影响因素 |
| 4.2.2 磁化装置 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 磁场强度对掺水重油水珠粒径影响 |
| 4.3.2 磁化方式对掺水重油水珠粒径影响 |
| 4.3.3 油流量对掺水重油水珠粒径影响 |
| 4.4 小结 |
| 第5章 掺水重油锅炉燃烧节能试验及经济性简析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 试验装置与方法 |
| 5.2.1 试验装置 |
| 5.2.2 试验分析方法 |
| 5.3 掺水重油水珠粒径对燃烧影响 |
| 5.3.1 水珠粒径对锅炉热效率影响 |
| 5.3.2 水珠粒径对节油率影响 |
| 5.3.3 水珠粒径对CO排放浓度影响 |
| 5.4 掺水重油掺水率对燃烧影响 |
| 5.4.1 掺水率对锅炉热效率影响 |
| 5.4.2 掺水率对节油率影响 |
| 5.4.3 掺水率对CO排放浓度影响 |
| 5.5 经济性简析 |
| 5.6 小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间公开发表论文 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（10）乳化柴油制备工艺及在线系统开发（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.1.1 能源问题 |
| 1.1.2 环境问题 |
| 1.1.3 柴油燃烧排放的污染物及其危害 |
| 1.1.4 世界各国的燃油排放标准 |
| 1.1.5 我国的节能减排政策 |
| 1.2 课题的提出 |
| 1.2.1 解决能源与环境问题的措施 |
| 1.2.2 燃油掺水燃烧的提出 |
| 1.2.3 国外乳化油的研究概况 |
| 1.2.4 国内乳化油的研究现状 |
| 1.2.5 乳化方法及乳化设备的研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第2章 乳化油的制备及其特性研究 |
| 2.1 乳化液的基本理论 |
| 2.1.1 液体的互溶理论 |
| 2.1.2 乳化液及乳化剂概述 |
| 2.1.3 乳化液类型及其理论 |
| 2.1.4 乳化液类型的判别 |
| 2.2 乳化油的一般特性 |
| 2.2.1 分散相液滴尺寸及其分布 |
| 2.2.2 闪点 |
| 2.2.3 凝点和冷凝点 |
| 2.2.4 镏程 |
| 2.2.5 十六烷值 |
| 2.2.6 热值 |
| 2.2.7 粘度 |
| 2.3 乳化油的稳定性 |
| 2.3.1 分层 |
| 2.3.2 絮凝 |
| 2.3.3 聚结 |
| 2.3.4 变型 |
| 2.3.5 破乳 |
| 2.4 乳化油的节能降污机理 |
| 2.4.1 乳化油的燃烧特性 |
| 2.4.2 乳化油的节能机理 |
| 2.4.3 乳化油的降污机理 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 乳化油的实验研究 |
| 3.1 乳化油的制备 |
| 3.1.1 乳化油制备实验方案 |
| 3.1.2 制备乳化油的实验装置与仪器 |
| 3.1.3 乳化油的实验结果及分析 |
| 3.2 乳化油与纯柴油在柴油机上的燃烧实验 |
| 3.2.1 ZS195型柴油机燃用乳化油与纯柴油实验方案 |
| 3.2.2 柴油机燃用乳化油与纯柴油的实验装置与分析仪器 |
| 3.2.3 柴油机燃用乳化油与纯柴油的实验结果及分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 节能环保型油水在线乳化系统设计 |
| 4.1 在线乳化系统的提出及设计方案 |
| 4.2 在线乳化系统简介 |
| 4.2.1 柴油乳化系统的工艺流程 |
| 4.2.2 在线乳化系统组成部件 |
| 4.2.3 系统控制部分的总体设计及控制程序 |
| 4.3 在线乳化装置整体结构 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 研究成果 |
| 致谢 |
四、乳化重油燃烧掺水量优化控制方案的分析与应用（论文参考文献）
- [1]100万吨/年重油深加工综合利用项目的自动化设计与实现[D]. 高腾. 东南大学, 2020
- [2]船舶EGR柴油机性能及排放特性研究[D]. 王占广. 哈尔滨工程大学, 2020
- [3]基于内部选择性非催化还原技术的复合喷射发动机机内净化研究[D]. 何丰硕. 吉林大学, 2019(02)
- [4]低温燃烧对船用柴油机性能影响研究[D]. 高占斌. 哈尔滨工程大学, 2019
- [5]乳化柴油的燃烧性能及循环变动研究[D]. 邓小康. 海南大学, 2018(08)
- [6]船用EGR柴油机性能改善仿真研究[D]. 李宗营. 哈尔滨工程大学, 2018(08)
- [7]调质重油制备及磁化机理初探[D]. 李建宇. 大连海事大学, 2017(07)
- [8]燃油调制对柴油机NOx排放影响试验研究[D]. 邵福霞. 大连海事大学, 2016(07)
- [9]微搅拌和磁化结合制备掺水重油节能试验研究[D]. 张路. 大连海事大学, 2014(03)
- [10]乳化柴油制备工艺及在线系统开发[D]. 吴勇. 华东理工大学, 2013(06)