NUK - logo
E-viri
Preverite dostopnost
  • SENČIĆ, Tomislav; Technical Faculty of the University of Rijeka, Rijeka, Croatia; tsencic@riteh.hr

    10/2010
    Publication

    The reduction of NOx and soot emissions are, besides improvement of fuelefficiency, the main goals of the development of modern diesel engines. Themanufacturers of large marine engines are developing systems that allow greatoperation flexibility and different strategies that allow the mentioned goals.Except for experimental measurements, the computer simulation is a tool thatis used for this scope. 3D numerical simulations are the most appropriate for thecalculation of pollutant production. The large marine engines are specific fortheir size, fuel used, location of the injectors and small revolution rate.In the present work, a large marine engine model was developed with theOpenFOAM software toolbox. A heavy fuel oil and a soot model were built in.Spray model parameters were tuned. A set of different calculation meshes wastested. The model validation was performed on a constant volume combustionchamber, an automotive engine and, finally, on a large marine engine.After a satisfactory matching with experimental measurements, a set of numericalsimulations was performed by which the possibility of emission reduction wasevaluated. The strategies of scavenging air temperature reduction, exhaust gasrecirculation and alternative injection patterns were used. After the end of theanalysis all the methods resulted in a reduction of pollutant emissions.* Defended Doctoral Thesis (2010) Smanjenje emisija dušikovih oksida i čađe uz povećanje stupnja djelovanjaglavni su ciljevi kod razvoja suvremenih dizelskih motora. Proizvođači velikihbrodskih motora razvijaju sustave koji omogućuju veliku fleksibilnost u radu irazličite strategije koje omogućuju postizanje spomenutih ciljeva. U tu svrhu seosim mjerenja koriste kompjutorske simulacije. Za proračun tvorbe štetnih tvarinajprikladnije su 3D numeričke simulacije. Veliki brodski motor specifičan jezbog svojih dimenzija, zbog goriva koje koristi, zbog smještaja rasprskača tezbog male brzine vrtnje.U radu je razvijen model velikog brodskog motora pomoću OpenFOAMprogramskog kompleta alata. Ugrađen je model teškog goriva i model za čađu.Korigirani su parametri modela mlaza. Testiran je čitav raspon proračunskih mrežarazličitih karakteristika. Validacija je vršena na komori izgaranja konstantnogvolumena, na vozilskom motoru i konačno na velikom brodskom motoru.Nakon što je postignuto zadovoljavajuće poklapanje s eksperimentalnimmjerenjima, izvršena je serija numeričkih simulacija pri čemu su analiziranemogućnosti smanjenja emisija. Korištene su strategije smanjenja temperatureispirnog zraka, recirkulacije ispušnih plinova te alternativnih strategijaubrizgavanja goriva. Sve analizirane metode rezultirale su smanjenjem emisiještetnih tvari.* Obranjena doktorska disertacija (2010.)