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基于增压中冷、EGR的重型LNG发动机燃烧排放特性模拟研究
摘要:
随着环境保护和可持续发展的要求逐渐增强，重型LNG发动机的研究和开发变得尤为重要。本论文以增压中冷和废气再循环（EGR）为主要技术手段，针对重型LNG发动机的燃烧排放特性进行了模拟研究。通过建立一维模型，仿真了发动机不同工况下的燃烧过程和排放特性。研究结果表明，增压中冷和EGR技术对重型LNG发动机的排放特性有显著影响，可以有效降低氮氧化物（NOx）和颗粒物（PM）排放。本研究对于重型LNG发动机的优化设计和环保性能提升具有重要的参考意义。
关键词:重型LNG发动机，增压中冷，废气再循环，燃烧，排放特性
1.引言
重型LNG发动机由于其低碳、清洁、环保等特点，被广泛应用于长途货运和城市公共交通等领域。然而，发动机的燃烧过程会产生大量的废气排放，其中包括氮氧化物（NOx）和颗粒物（PM）等有害物质。因此，研究如何降低重型LNG发动机的排放特性，具有重要的意义。
2.增压中冷和EGR技术
增压中冷和EGR技术是目前降低重型发动机排放特性的主要技术手段之一。增压中冷可以提高发动机的进气密度，增加可燃气体的质量，从而提高燃烧效率，并降低NOx排放。EGR技术通过将一部分废气送回到进气道中，减少燃烧室内的氧浓度，降低燃烧温度，从而减少NOx的生成。
3.模拟研究方法
本研究采用了一维模型，对重型LNG发动机的燃烧过程和排放特性进行了仿真模拟。首先，建立了发动机的热力学模型，包括气缸内的质量、能量和动量方程等。然后，通过计算流体力学模型，模拟了燃烧室内的燃烧过程。最后，通过排放模型，预测了发动机的排放特性。
4.研究结果与讨论
通过模拟不同工况下的燃烧过程和排放特性，分析了增压中冷和EGR技术对重型LNG发动机的影响。实验结果表明，增压中冷可以显著降低发动机的NOx排放，但对PM排放影响不大。而EGR技术不仅可以降低NOx排放，还可以减少PM的生成。此外，增压中冷和EGR技术的联合应用，可以进一步降低发动机的排放特性。
5.结论
本研究通过模拟研究了增压中冷和EGR技术对重型LNG发动机燃烧排放特性的影响。研究结果表明，增压中冷和EGR技术可以有效降低发动机的NOx和PM排放。这对于优化发动机的设计和提升环保性能具有重要的意义。未来的研究可以进一步探讨其他技术手段对重型LNG发动机排放特性的影响，并寻求更加有效的减排方法。
参考文献:
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