摘要：文中对影响船舶氮氧化物排放因素进行了误差分析，推导出了进气、排气、燃油和发动机各参数的误差系数。通过各测量参数的绝对误差传递系数和相对误差传递系数的大小比较，可以看出各参数的测量精度对氮氧化物最终计算结果的影响大小。从而有针对性地改进测量技术，提高对计算结果精度有较大影响的参数的测量精度，而对其它参数可进行粗略测量乃至估算。

　　关键词：氮氧化物，误差传递，误差分析

　　《MARPOL公约》新增的附则VI——《防止船舶造成空气污染规则》,对新造的船舶柴油机的NOX排放规定了测试方法和排放标准，因此对船舶柴油机的NOX排放必须准确，由于测量的参数多，造成系统误差大。所以就必须分析各参数之间所引起的误差的关系对实测NOX排放的绝对值影响(g/kWh)，从而判断其是否符合《MARPOL公约》的排放要求。

　　在进行排放测试时，应对测量过程中测得的数据进行误差分析以便掌握测试结果可能具有的误差范围以及引起误差的主要原因，这样就可以对测试结果做出合理的评价并确定其应用的范围，本文中测量氮氧化物排放量采用的是单次间接测量方法，对其进行误差分析必须通过

　　以下两步：①对各中间测量量进行误差分析(包括误差大小和误差传递系数);②进行误差合成。引进误差的环节包括：氮氧化物排放量MGAS(g/h)初始计算所需各气体参数的浓度误差(其中又包括废气中各气体浓度的测量误差和进气中各气体浓度的误差)，和柴油机燃油消耗量的测量误差;氮氧化物排放量MGAS(g/h)进行温度和湿度修正计算时，温度、湿度、大气压力、柴油机扫气压力等参数的测量误差;各测试工况下，柴油机制动功率Pi(kW)的

测量误差。下面分别从这几个方面讨论各测量参数对GASx的误差传递系数以及对最后测量精度的影响程度。为了与计算氮氧化物排放量的公式中的第i工况相区别，在这里统一采用j作为标识第j工况下各测量参数的下标。

由于现代船用柴油机(无论是主机还是发电柴油机)几乎都已采用进气增压系统，所以，为了使误差的讨论更具有代表性，本文统一以实行进气增压并进行进气湿度NOX浓度修正的柴油机为例，进行误差分析某种气体对氮氧化物排放量的绝对误差传递系数就是氮氧化物排放量对该气体浓度的偏导数，所以在第j工况中氧气、一氧化碳、碳氢化合物、一氧化氮、二氧化氮、残碳浓度对氮氧化物排放量的绝对误差传递系数分别为、、、、、。

　　符号说明： ALF燃油中氢所占的质量份额, AW原子量,BET燃油中碳所占的质量份额, DEL燃油中氮所占的质量份额, EPS燃油中氧所占的质量份额, ETA湿空气中氮气所占的质量份额, GAIRD进入柴油机干空气的质量流量, GAIRW进入柴油机湿空气的质量流量, GAM燃油中硫所占的质量份额, GFUEL进入柴油机燃油的质量流量, KHDIES柴油机NOX体湿度修正系数, MV摩尔体积, MW 摩尔质量, NUE进入柴油机的湿空气中H2O所占的质量份额, TAU进入柴油机的湿空气中O 2所占的质量份额,ρEXHW湿排气的密度，Ha每kg干进气中所含水的质量，Ra进气的相对湿度，pa进气的饱和蒸汽压力，pb进气总压力，HSC增压空气湿度，pSC增压空气饱和蒸汽压力，pC增压空气压力，WF权重系数 1. 由进、排气参数引入的误差1.1排气参数引入的误差

下面以氧气浓度为例，推导其对氮氧化物排放量的绝对误差传递系数，也就是氮氧化物排放量对氧气浓度的偏导数。

令：则

(1-1)

　　同理可求出：

(1-2)

(1-3)(1-4)

　　NOW和NO2W的绝对误差传递系数比较特殊，除影响排气体积外还直接决定废气排放的水平，所以NOW和NO2W的绝对误差传递系数分为两部分：

(1-5)

(1-6)

(1-7)

(1-8)

　　两项相加：

(1-9)(1-10) 氮氧化物排放量计算误差受排气中各气体浓度测量误差影响的敏感程度：

令、、、、、分别表示因排气中氧气浓度的测量相对误差、一氧化碳浓度的测量相对误差、碳氢化合物浓度的测量相对误差、一氧化氮浓度的测量相对误差、二氧化氮浓度的测量相对误差、残碳浓度的测量相对误差引起的氮氧化物排放量的计算相对误差与氮氧化物排放量的比值。这些比值能很好地反映出氮氧化物排放量的计算误差受各个气体浓度测量误差影响的敏感程度，在这里，把它们称为相对误差传递系数(误差敏感系数)。

下面以氧气浓度的相对误差引起氮氧化物排放量的相对误差为例，推导的公式

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