基于朗肯循環(huán)的內(nèi)燃機廢氣能量回收試驗系統(tǒng)開發(fā).pdf

1、汽車保有量的不斷增加造成對石油資源的巨大消耗,在新能源汽車代替?zhèn)鹘y(tǒng)內(nèi)燃機作為動力的汽車之前,提高內(nèi)燃機的效率是減少石油消耗、緩解能源危機的重要途徑。缸內(nèi)燃燒技術(shù)日益完善,很多科學(xué)家已經(jīng)開始研究回收內(nèi)燃機廢氣能量,這部分能量約占燃料燃燒放出熱量的三分之一。利用朗肯循環(huán)回收廢氣能量是一種比較有效的途徑。國外一些公司和研究機構(gòu)已經(jīng)進行過相關(guān)的試驗,國內(nèi)在這方面還處于理論研究階段。
　　 本文在一臺柴油機的基礎(chǔ)上開發(fā)了基于朗肯循環(huán)的廢氣

2、能量回收試驗系統(tǒng)。首先,研究朗肯循環(huán)的原理和工作過程,推導(dǎo)出內(nèi)燃機-汽輪機聯(lián)合循環(huán)的計算公式,得出聯(lián)合循環(huán)效率的決定因素。使用GT-POWER軟件建立了試驗用內(nèi)燃機的工作過程仿真模型,經(jīng)實驗驗證,該模型具有足夠的準(zhǔn)確性,在此基礎(chǔ)上研究了排氣背壓的上升對內(nèi)燃機性能的影響,以指導(dǎo)換熱器設(shè)計。由熱力學(xué)知識分析朗肯循環(huán)的參數(shù)對其效率的影響,根據(jù)試驗用內(nèi)燃機排氣的溫度和流量參數(shù)和現(xiàn)有的試驗條件,選定試驗用工質(zhì)為水,并確定了朗肯循環(huán)的主要參數(shù)。

3、r>　　 由產(chǎn)汽量和換熱面積的關(guān)系確定了廢氣在換熱器出口的溫度,從而確定了蒸汽流量。根據(jù)蒸發(fā)器設(shè)計的約束條件確定了合理的設(shè)計步驟,并設(shè)計出預(yù)熱器以及蒸發(fā)和過熱器。為指導(dǎo)內(nèi)燃機工況變化時的廢氣能量回收試驗,研究了換熱器性能隨廢氣溫度和流量參數(shù)變化規(guī)律,并用MATLAB程序計算出各種廢氣溫度和流量下的產(chǎn)汽量。
　　 選用合適的試驗設(shè)備,構(gòu)建基于朗肯循環(huán)的內(nèi)燃機廢氣能量回收試驗系統(tǒng)。通過壓力試驗證明了該試驗系統(tǒng)的安全性。試驗證明換熱