低硫重油喷雾发展及热解反应特性分析

摘要：

为揭示大型中低速柴油机气缸内喷雾发展和混合气分布特征以优化船舶推进主机动力性能与排放特性,开展了热解反应对低硫重油喷雾发展造成影响的研究.使用预混式定容燃烧弹系统对高温高压环境下低硫重油喷雾发展特性进行光学诊断测试分析,同时根据低硫重油热重分析测试结果计算出热解反应导致的质量损失率,从而发展出低硫重油热解反应模型,开展低硫重油喷雾三维计算流体动力学(3D Computational Fluid Dynamics,3D-CFD)仿真研究.结果表明:研究建立的3D-CFD仿真模型耦合低硫重油热解模型可以准确模拟低硫重油喷雾在高温高压条件下的发展特征;低硫重油喷雾在高温高压惰性环境中经历了破碎、蒸发与热解等复杂的物理化学过程,喷雾发展前期主要由易挥发的组分控制,而热解反应生成的气体与不透明物质主导喷雾后期的发展特征;低硫重油喷雾发展特性受环境密度影响大,环境密度增大时,喷雾贯穿距减小,喷雾锥角增大,环境温度对低硫重油喷雾发展特性影响较小,但影响喷雾下游不挥发成分质量,间接影响混合气形成.

关键词：低硫重油、蒸发、热解、喷雾、3D-CFD仿真

分类号：U664(船舶工程)

资助基金：国家自然科学基金52001209

在线出版日期：2023-04-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：24-28,32