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随着环境的日益恶化，船用柴油机的排放法规也越来越严格，IMOTierⅢ排放法规对船用柴油机的NOx排放提出了更高的要求，不同NOx降排技术的组合应用或为未来满足IMO TierⅢ法规要求的可能途径。进气加湿作为船用柴油机主要的机内降排措施之一，可有效降低NOx排放，且具有与其他NOx降排技术相互组合的潜力，但目前有关进气加湿与米勒循环组合应用对大功率柴油机性能及排放影响的研究较少，国内有关进气加湿对大功率船用柴油机性能及排放影响的研究也较为空白。为了进一步了解进气加湿的应用前景，本文对进气加湿对船用大功率柴油机性能及排放的影响开展研究。以711研究所自研的高速单缸机为试验对象，设计进气加湿系统，开展进气加湿试验研究，进气加湿系统可有效实现加湿进气空气的目的，各项指标达到设计要求。在当前试验条件下，试验机采用进气加湿后，进气含湿量约可至20g/kg，各工况综合NOx降低量为20%，油耗率无明显变化。建立试验机GT-power模型，利用进气加湿试验的试验数据对模型进行标定，对进气加湿对大功率柴油机性能及排放的影响进行补充研究。通过仿真计算获得较大范围的进气含湿量与NOx降低量之间的对应关系，该对应关系受试验机转速、负荷的影响较小。设进气温度为75℃，进气相对湿度为70%，试验机75%、100%工况的进气含湿量分别为58.7g/kg和44.7g/kg，计算NOx降低量分别为66.6%和54.7%。以试验机的主要性能及排放参数为响应量，米勒循环强度、进气加湿量、喷油提前角为因子，通过试验设计进行主效应及交互效应分析，发现进气加湿与米勒循环强度的交互效应较小。针对试验机设计不同强度的米勒进气凸轮，对比进气加湿与不同强度的米勒循环组合应用后试验机NOx排放量的变化发现，若试验机进气加湿过程中进气空气的温度需提高到70℃以上，则米勒强度最小的凸轮（进气气阀关闭时刻为585。CA）为试验机的最佳进气凸轮。