本文以国际海事组织颁发的MARPOL公约附则VI正式生效为背景。通过分析船用柴油机排气中各种有害物的形成机理及化学元素平衡关系,从柴油机结构、燃油和进气条件等三方面分析了其对船用柴油机氮氧化物(NOx)排放特性的影响。阐明了测定船用柴油机NOx质量排放量台架试验的试验条件、仪器标准和测试方法。并对柴油机气体排放量的计算方法以及所需参数的测量方法与测量设备选型等问题进行深入地研究。 由于船用柴油机一般都具有体积大、排气流量大以及测量困难等特点,使得排气中NOx的质量流量不能直接测量。而只能通过测量NOx的体积浓度并确定排气质量流量或体积流量,来计算排气中NOx的质量流量。在参考文献1的基础上,分析了该方法的理论依据,推导并归纳了应用“简单碳平衡法”、“通用碳平衡法”和“通用氧平衡法”计算排气质量流量及NOx质量排放量的计算公式。并且分析了实际测参数中干/湿转化系数和NOx大气修正系数的计算公式,以及各公式的适用对象和适用条件。 在计算分析的基础上,本文以中文Windows2000为操作平台,利用Visual C++6.0语言为计算工具,进行软件系统的开发,实现了排放测量值的程序计算。利用Visual C++6.0的面向对象编程方式,将所用各功能进行模块化处理,使程序的可维护性好,易于修改,并且易于扩展。利用Widows2000提供的资源进行软件界面的可视化设计,使系统具有良好的界面和人机交互功能。 此外,通过对大量新造柴油机和使用中的柴油机排放测量值进行统计比较,分析了世界范围内排放控制日趋严格的总趋势,得出了将来实船排放测试的必然性。同时,提出了实船排放测试具体可行的实施方法、步骤以及测试循环点合理的简化方法。作者还就实船测试中的特殊情况进行了分析,指出实船测试与台架试验的主要差别。