船舶柴油机废气模拟系统的设计与测试

摘要

船舶柴油机所排放的废气中含有大量的氮氧化物(NOx)、硫氧化物(SOx)、碳氧化物(COx)和颗粒物(PM)等有害成分，造成了严重的大气污染，已成为主要的环境污染源之一。国际海事组织(IMO)已制定严格的船舶废气排放法规，因此，研究处理船舶废气是当前一项重要而紧迫的任务。当前，国内外许多专家学者都在研究船舶柴油机（包含锅炉烟气）减排后处理技术，然而船舶废气的成分复杂、温度较高、实船测试困难等诸多问题给前期实验研究探索新的废气减排技术带来诸多困难。因此，建立完善可靠的船舶柴油机废气模拟系统对于推动船舶废气处理技术的发展十分重要。
　　本文首先分析对比了各种标准气体的配气方法，研究选择适合本系统需求的质量流量控制方法;论述了基于质量流量法的配气混合配比计算;在此基础上，从废气系统的流程构思、设计要求、部件选型等方面对系统进行了详细设计。
　　针对完成的废气模拟系统，本文进行了一系列性能验证实验，包括气密性实验、气体延迟输出特性实验、模拟实船废气的单组份/多组分气体配比实验以及配气输出稳定性实验，运用数理统计学基本方法分析了大量由烟气分析仪测得的模拟废气成分数据。实验结果表明，本文设计的船舶柴油机废气模拟系统的配气不确定度低于5％，且具有很好的输出稳定性，满足实验室条件下研究船舶废气减排新技术的需求。

目录

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摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 国内外研究现状

1．3 本文主要工作

第2章 船舶柴油机废气模拟系统配气方法的研究

2．1 静态配气法

2．2 动态配气法

2．3 系统配气方法的分析研究

2．4 本章小结

第3章 船舶柴油机废气模拟系统设计及搭建

3．1 船舶废气的特性

3．2 船舶柴油机废气模拟系统的设计

3．2．1 船舶柴油机废气模拟系统设计要求

3．2．2 质量流量控制器选型

3．3 船舶柴油机废气模拟系统的搭建

3．3．1 系统实物图

3．3．2 系统的配气操作

3．4 本章小结

第4章 船舶柴油机废气模拟系统的性能测试

4．1 系统的气密性实验

4．2 气体延迟输出特性实验

4．3 标准气体配比实验

4．3．1 单组份气体配比实验

4．3．2 多组分气体配比实验

4．4 船舶柴油机废气模拟系统配气输出稳定性实验

4．5 配气不确定度分析

4．5．1 配气过程中的不确定度

4．5．2 质量流量控制器的校准

4．5．3 不确定度的评定

4．5．4 质量流量控制器校准数据实验

4．6 本章小结

第5章 结论与展望

5．1 结论

5．2 展望

参考文献

致谢

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