Dual fuel pilot-ignited natural gas

Dual fuel pilot-ignited natural gas engines are identified as an efficient and viable alternative to conventional diesel engines. This paper examines cyclic combustion fluctuations in conventional dual fuel and in dual fuel partially premixed combustion (PPC). Conventional dual fueling with 95% (energy basis) natural gas (NG) substitution reduces NOx emissions by almost 90% relative to neat diesel operation; however, this is accompanied by 98% increase in HC emissions, 10 percentage points reduction in fuel conversion efficiency (FCE) and 12 percentage points increase in COVimep. Dual fuel PPC is achieved by appropriately timed injection of a small amount of diesel fuel (2-3% on an energy basis) to ignite a premixed natural gas-air mixture to attain very low NOx emissions (less than 0.2 g/kWh). Cyclic variations in both combustion modes were analyzed by observing the cyclic fluctuations in start of combustion (SOC), peak cylinder pressures (Pmax), combustion phasing (Ca50), and the separation between the diesel injection event and Ca50 (termed "relative combustion phasing"). For conventional dual fueling, as NG substitution increases, Pmax decreases, SOC and Ca50 are delayed, and cyclic variations increase. For dual fuel PPC, as diesel injection timing is advanced from 20 deg to 60 deg BTDC, Pmax is observed to increase and reach a maximum at 40 deg BTDC and then decrease with further pilot injection advance to 60 deg BTDC, the Ca50 is progressively phased closer to TDC with injection advance from 20 deg to 40 deg BTDC, and is then retarded away from TDC with further injection advance to 60 deg BTDC. For both combustion modes, cyclic variations were characterized by alternating slow and fast burn cycles, especially at high NG substitutions and advanced injection timings. Finally, heat release return maps were analyzed to demonstrate thermal management strategies as an effective tool to mitigate cyclic combustion variations, especially in dual fuel PPC

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

มีระบุเครื่องยนต์สองเชื้อเพลิงก๊าซธรรมชาติลุกนำร่องเป็นทางเลือกอย่างมีประสิทธิภาพ และทำงานได้ปกติเครื่องยนต์ดีเซล กระดาษนี้ตรวจสอบการเผาไหม้วัฏจักรผันผวน ในเชื้อเพลิงคู่ทั่วไป และ ในการเผาไหม้เชื้อเพลิงคู่บางส่วนหยด (PPC) ปกติสอง fueling กับทดแทนก๊าซธรรมชาติ (NG) 95% (พลังงานพื้นฐาน) ลดการปล่อยก๊าซโรงแรมน็อกซ์เกือบ 90% เมื่อเทียบกับดีเซลเรียบร้อยดำเนินการ อย่างไรก็ตาม นี้เป็นมา โดยเพิ่มขึ้น 98% HC ปล่อย 10 เปอร์เซ็นต์จุดลดลงประสิทธิภาพการแปลงเชื้อเพลิง (FCE) และ 12 เปอร์เซ็นต์จุดเพิ่มขึ้น COVimep เชื้อเพลิงคู่ PPC จะสำเร็จได้โดยเหมาะสมเวลาฉีดเชื้อเพลิงดีเซล (2-3% ในการเป็นพลังงาน) จำนวนจุดผสมหยดก๊าซธรรมชาติอากาศบรรลุปล่อยโรงแรมน็อกซ์ต่ำมาก (น้อยกว่า 0.2 g/ไม่) ทุกรอบการเปลี่ยนแปลงในทั้งสองวิธีการเผาไหม้ถูกวิเคราะห์ โดยการสังเกตในทุกรอบความผันผวนในเริ่มเผาผลาญ (SOC), แรงดันทรงกระบอกสูงสุด (Pmax), เผาไหม้เพื่อ (Ca50), และแยกระหว่างเหตุการณ์ฉีดดีเซลและ Ca50 (เรียกว่า "เผาผลาญญาติเพื่อ") ปกติสอง fueling เป็น NG แทนเพิ่ม Pmax ลด SOC และ Ca50 ล่าช้า และเพิ่มรูปแบบวัฏจักรการ สำหรับน้ำมันสอง PPC เป็นดีเซลฉีด เวลาเป็นขั้นสูงจาก 20 องศาเซลเซียสถึง 60 องศาเซลเซียส BTDC สังเกต Pmax เพื่อเพิ่ม และการเข้าถึงสูงสุดที่ 40 องศาเซลเซียส BTDC และลดแล้ว มีเพิ่มเติมล่วงหน้าการฉีดนำร่องไป 60 องศาเซลเซียส BTDC, Ca50 เป็นความก้าวหน้าค่อย ๆ ใกล้กับทีดีซีกับฉีดล่วงหน้า 20 องศาเซลเซียสถึง 40 องศาเซลเซียส BTDC และมีแล้วปัญญาอ่อนจากทีดีซีกับอีกฉีดล่วงหน้าเป็น 60 องศาเซลเซียส BTDC สำหรับโหมดทั้งเผาไหม้ รูปแบบทุกรอบได้โดยสลับวงจรเขียนช้า และเร็ว โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่สูง NG แทน และขั้นสูงเวลาฉีด สุดท้าย แผนที่คืนปล่อยความร้อนถูกวิเคราะห์ให้เห็นถึงกลยุทธ์การจัดการความร้อนเป็นเครื่องมือมีประสิทธิภาพเพื่อลดรูปแบบสันดาปวัฏจักร โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสองเชื้อเพลิง PPC

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

คู่เชื้อเพลิงนักบินจุดประกายเครื่องยนต์ก๊าซธรรมชาติจะมีการระบุเป็นทางเลือกที่มีประสิทธิภาพและทำงานได้กับเครื่องยนต์ดีเซลทั่วไป กระดาษนี้จะตรวจสอบความผันผวนของการเผาไหม้เชื้อเพลิงในวงจรคู่ทั่วไปและในการเผาไหม้เชื้อเพลิงคู่สำเร็จรูปบางส่วน (PPC) เชื้อเพลิงคู่ทั่วไปด้วย 95% (โดยน้ำหนักพลังงาน) ก๊าซธรรมชาติ (NG) เปลี่ยนตัวช่วยลดการปล่อยโดยเกือบ 90% เมื่อเทียบกับการดำเนินงานดีเซลเรียบร้อย; แต่นี้จะมาพร้อมกับการเพิ่มขึ้น 98% ในการปล่อยก๊าซ HC ลด 10 เปอร์เซ็นต์ในประสิทธิภาพการแปลงเชื้อเพลิง (FCE) และการเพิ่มขึ้น 12 เปอร์เซ็นต์ใน COVimep PPC เชื้อเพลิงคู่จะทำได้โดยการฉีดหมดเวลาที่เหมาะสมของจำนวนเงินขนาดเล็กของน้ำมันเชื้อเพลิงดีเซล (2-3% บนพื้นฐานการใช้พลังงาน) เพื่อจุดชนวนผสมก๊าซผสมอากาศที่เป็นธรรมชาติที่จะบรรลุการปล่อยที่ต่ำมาก (น้อยกว่า 0.2 g / kWh) รูปแบบวงจรทั้งในโหมดการเผาไหม้ได้รับการวิเคราะห์โดยการสังเกตความผันผวนของวัฏจักรในการเริ่มต้นจากการเผาไหม้ (SOC) แรงกดดันกระบอกสูงสุด (Pmax) การวางขั้นตอนการเผาไหม้ (Ca50) และการแยกระหว่างเหตุการณ์การฉีดดีเซลและ Ca50 (เรียกว่า "การวางขั้นตอนการเผาไหม้ญาติ ") สำหรับเชื้อเพลิงคู่ทั่วไปเป็น NG เพิ่มขึ้นทดแทน Pmax ลดลง SOC และ Ca50 จะล่าช้าและรูปแบบวงจรเพิ่ม สำหรับ PPC เชื้อเพลิงคู่เป็นจังหวะการฉีดเชื้อเพลิงดีเซลเป็นขั้นสูงจาก 20 องศาถึง 60 องศา BTDC, Pmax เป็นที่สังเกตในการเพิ่มและการเข้าถึงสูงสุดที่อุณหภูมิ 40 องศา BTDC แล้วลดลงต่อไปฉีดนักบินล่วงหน้าถึง 60 องศา BTDC, Ca50 จะค่อย ๆ ก้าวหน้า ใกล้ชิดกับ TDC ด้วยการฉีดล่วงหน้าจาก 20 องศาถึง 40 องศา BTDC และปัญญาอ่อนแล้วออกไปจาก TDC ต่อด้วยการฉีดล่วงหน้าถึง 60 องศา BTDC ทั้งโหมดการเผาไหม้วงจรรูปแบบมีลักษณะสลับช้าและเร็ววงจรการเผาไหม้โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่แทน NG สูงและการกำหนดเวลาการฉีดที่ทันสมัย ในที่สุดการปล่อยความร้อนแผนที่กลับมาวิเคราะห์แสดงให้เห็นถึงกลยุทธ์การจัดการความร้อนเป็นเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพเพื่อลดการเผาไหม้วงจรรูปแบบโดยเฉพาะอย่างยิ่งใน PPC เชื้อเพลิงคู่

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

นำร่องใช้เชื้อเพลิงติดไฟเครื่องยนต์ก๊าซธรรมชาติจะถูกระบุเป็นทางเลือกที่มีประสิทธิภาพและทำงานได้กับเครื่องยนต์ดีเซลทั่วไปได้ บทความนี้เป็นการวิเคราะห์ประสิทธิภาพการเผาไหม้ของเชื้อเพลิงปกติและบางส่วนผสมเชื้อเพลิงในการเผาไหม้ ( PPC )แบบปั๊มคู่กับ 95% ( พื้นฐาน ) พลังงานก๊าซธรรมชาติ ( NG ) ทดแทนช่วยลดการปล่อยก๊าซ NOx โดยเกือบ 90% เมื่อเทียบกับดีเซล งานเรียบร้อย อย่างไรก็ตาม นี้มาพร้อมกับเพิ่มขึ้น 98% ในการปล่อยประมาณ 10 เปอร์เซ็นต์ ลดประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิง ( FCE ) และ 12 จุด เพิ่มขึ้นร้อยละ covimep .PPC ที่ใช้เชื้อเพลิงได้โดยสามารถตั้งเวลาฉีดของจำนวนเล็ก ๆของเชื้อเพลิงดีเซล ( 2-3% ในพื้นฐานพลังงาน ) เพื่อจุดชนวนผสมก๊าซธรรมชาติส่วนผสมอากาศเพื่อบรรลุการปล่อย NOx ต่ำมาก ( น้อยกว่า 0.2 g / kWh ) วงจรการเปลี่ยนแปลงทั้งในโหมดการเผาไหม้โดยใช้การสังเกตการเปลี่ยนแปลงวงจรในการเริ่มต้นของการเผาไหม้ ( ส ) , ยอดเขาความดันในกระบอกสูบ ( Pmax )การเผาไหม้เป็นไป ( ca50 ) และการแยกระหว่างหัวฉีดดีเซลเหตุการณ์และ ca50 ( เรียกว่า " การเผาไหม้ญาติมีปัญหา " ) ภาพหลุดคู่ปั๊ม เป็นการเพิ่มขึ้นลดลงและค่า ส ca50 จะล่าช้า และวงจรการเปลี่ยนแปลงเพิ่มขึ้น สำหรับ PPC ที่ใช้เชื้อเพลิงเป็นจังหวะการฉีดดีเซลเป็นขั้นสูงจาก 20 องศาเซลเซียส ถึง 60 องศาเซลเซียส btdc ,คือตรวจสอบเพื่อเพิ่มค่า และถึงสูงสุดที่ 40 องศาเซลเซียส btdc แล้วลดเพิ่มเติมด้วยการฉีดนำร่องล่วงหน้าไป 60 องศา btdc , ca50 เป็นผู้แบ่งใกล้ TDC ล่วงหน้าจาก 20 องศาเซลเซียส ถึง 40 องศาเซลเซียส ฉีด btdc และก็ปัญญาอ่อนไปจาก TDC ล่วงหน้าฉีดเพิ่มเติม 60 องศา btdc . ทั้งเพื่อการเผาไหม้โหมดการเปลี่ยนแปลงแบบช้าและเร็วสลับกันเป็นลักษณะโดยรอบไหม้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่สูงของแทนและกำหนดเวลาการฉีดที่ทันสมัย ในที่สุด การปล่อยความร้อนกลับแผนที่วิเคราะห์เพื่อแสดงให้เห็นถึงกลยุทธ์การจัดการความร้อนเป็นเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพในการลดการเผาเป็นเชื้อเพลิง โดยเฉพาะอย่างยิ่งใน PPC