天然气是一种混合物，它无色无味。它的主要成分是甲烷，还包括了多种气体以及少量的氮气、二氧化硫和水等物质。天然气可以用于人们的日常生活中，比如餐饮、生活取暖，作为汽车燃料。LNG发动机对天然气燃料要求严格，需要对天然气进行脱水、脱硫、去杂质、分离等物理的方法处理，除去其中的硫、硫化物、水等杂质[1]。天然气在经过一系列物理方式处理后，变成了一种高效、清洁的车用燃料，理论上天然气在燃烧过程中只产生二氧化碳和水，燃烧热量大、无污染、使用安全性高。文献综述

天然气作为LNG（液化天然气）发动机的燃料在储存时以低温液体形式，但是在供给发动机工作时必须是气体状态。因此，在LNG发动机的燃料系统中气化装置是一非常重要的组成部分，气化装置的主要作用是将低温的液体燃料加温气化后供给发动机[2]。LNG气化站常用的空浴式气化装置由于其气化量易受环境因素的影响，并且容易结霜、尺寸较大、不适用于LNG发动机。考虑到LNG发动机冷却水的温度高达75℃-90℃，利用发动机冷却水直接气化LNG，既能达到气化LNG的目的，又能有效地利用废热，并改善发动机的性能，显然这是一种有效的解决方法。水浴式气化装置气化量大，换热效率高，并具有结构紧凑、占地面积小、节约空间和价格低等诸多优点，对其的研究能更好的发挥该装置类型的优点。

1。2 气化装置的研究现状与发展

1。3 LNG发动机用水浴式气化装置的现状与发展

1。4 本文的主要研究内容

以潍柴WP7NG210E40天然气发动机为研究对象，根据其LNG消耗量为其设计满足热量供给要求，并具有良好气化性能的水浴式LNG气化装置。

（1）详细了解水浴式LNG气化装置的工作原理和结构特点；来.自^优+尔-论,文:网www.chuibin.com +QQ752018766-

（2）根据天然气发动机工作时所消耗的天然气，用传热方程计算其完全气化所需要的热量，用热力学平衡方程分别计算出天然气和冷却水的进出口温度和进口质量流量，用流体力学知识计算出天然气和水的湍流强度和水力直径。

（3）设计出直管式、U形管式和蛇形管式三种不同水浴式LNG气化装置的结构方案，并利用FLUENT软件对三种不同结构方案的气化性能进行计算分析，确定最佳的结构方案。

第二章 水浴式气化装置的热计算

2。1 天然气发动机的选型

天然气发动机是在柴油和汽油发动机的基础上进行研究和开发，在其发展过程中经历了三次历史性的转折。目前，我国在天然气发动机上已发展到了第三代，通过节气门传感器、气体流量传感器、转速传感器、水温传感器、压力传感器和氧气传感器等经过中央处理单元来控制点火、空燃比等。国内大型汽车厂如东风、解放、上柴、潍柴、玉柴不断开发新的产品，相继推出了自己的产品并在市场上进行推广应用。

本文所选用的天然气发动机是由潍柴重工集团生产的潍柴WP7NG210E40天然气发动机，