基于热障涂层技术的高性能船舶柴油机性能研究开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

船舶柴油机作为船舶推进系统的心脏，其性能的优劣直接影响着船舶的经济性和可靠性。

随着国际海事组织(imo)对船舶排放法规的日益严格，以及对船舶能效水平的要求不断提高，开发高性能、低排放的船舶柴油机已成为海洋运输业可持续发展的迫切需求。

热障涂层技术作为一种有效的热管理手段，能够有效提高柴油机燃烧室的温度，促进燃料的充分燃烧，从而提高柴油机的热效率和动力性能，并降低排放。

2. 本选题国内外研究状况综述

热障涂层技术作为一种高温防护技术，在航空发动机领域已有广泛应用，并取得了显著成效。

近年来，随着材料科学和制造工艺的进步，热障涂层技术逐渐应用于内燃机领域，并展现出巨大的应用潜力。

1. 国内研究现状

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

1. 主要内容

本研究将以提高船舶柴油机性能为目标，系统研究热障涂层技术对船舶柴油机性能的影响。

主要研究内容包括：
1.船舶柴油机热负荷分析：-分析船舶柴油机的工作原理和热负荷特点，确定关键热负荷部件；-建立柴油机热负荷数值模型，模拟不同工况下关键部件的温度场和热应力分布；-分析热障涂层对柴油机热负荷的影响机制。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用理论分析、数值模拟和实验验证相结合的研究方法，具体步骤如下：
1.文献调研：查阅国内外相关文献，了解热障涂层技术、船舶柴油机性能以及两者结合的研究现状，为本研究提供理论基础和技术参考。

2.理论分析：基于热力学、传热学、燃烧学、材料学等基础理论，分析热障涂层对船舶柴油机燃烧过程、传热过程、排放性能以及使用寿命的影响机理。

3.数值模拟：利用cfd软件建立船舶柴油机数值模型，模拟不同工况下关键部件的温度场、压力场、流场分布，以及热障涂层对上述参数的影响。

5. 研究的创新点

本研究的创新点在于：
1.将系统研究热障涂层对船舶柴油机燃烧过程、传热过程、排放性能以及使用寿命的综合影响，而非局限于单一性能指标的优化，为开发高性能、低排放、长寿命的船舶柴油机提供理论依据和技术支持。

2.结合数值模拟和实验验证，对热障涂层的作用机理进行深入分析，揭示其影响柴油机性能的关键因素，为涂层材料的选择、制备工艺的优化以及涂层结构的设计提供理论指导。

3.建立热障涂层船舶柴油机可靠性评估模型，预测其使用寿命，为热障涂层技术在船舶柴油机上的推广应用提供技术保障。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

[1] 李晓娟，林忠钦. 船用柴油机缸内燃烧过程对热负荷的影响研究进展[j]. 内燃机工程，2019，40(03)：1-12.

[2] 王玉峰，张博，王天昊，等. 热障涂层技术在内燃机上的应用研究进展[j]. 内燃机与配件，2022(15)：1-4.

[3] 王宝辉，宋崇林，张弛，等. 热障涂层陶瓷层材料的研究现状与进展[j]. 材料导报，2018，32(18)：3242-3251.