閉式循環(huán)柴油機排氣冷卻吸收系統(tǒng)研究.pdf

1、水下動力裝置選擇閉式循環(huán)柴油機系統(tǒng)作為主動力,主要由于柴油機技術(shù)成熟而具有風(fēng)險小、成本低等優(yōu)點。而其排放氣體的冷卻及CO2處理是非常重要的關(guān)鍵技術(shù)。
　　 為了提高閉式循環(huán)柴油機系統(tǒng)的整體性能,本文以其排氣冷卻吸收系統(tǒng)為研究對象展開工作。以仿真計算為基礎(chǔ),自行設(shè)計了直接接觸式冷卻器,并得到實驗驗證。對用于排氣CO2吸收系統(tǒng)的錯流型旋轉(zhuǎn)床壓降及吸收傳質(zhì)特性進(jìn)行了實驗研究,針對性能狀況提出結(jié)構(gòu)改進(jìn)方案,利用計算流體力學(xué)軟件理論分析方

2、案的可行性。研究內(nèi)容如下:
　　 1.利用VOF多相流模型,計算分析壁面散熱和混合氣體不同濃度對冷卻器溫度場的影響,仿真計算排氣經(jīng)水直接接觸冷卻。實驗測量值低于計算值,實驗得到冷卻效果較為理想,能夠滿足閉式循環(huán)柴油機系統(tǒng)的要求。
　　 2.實驗研究錯流型旋轉(zhuǎn)床的氣相壓降隨旋轉(zhuǎn)床轉(zhuǎn)速和吸收水流量的變化關(guān)系;測定旋轉(zhuǎn)床進(jìn)出口CO2氣體濃度與旋轉(zhuǎn)床轉(zhuǎn)速和吸收水流量的變化關(guān)系,計算得出吸收傳質(zhì)效率值。實驗測得該旋轉(zhuǎn)床最大吸收傳質(zhì)

3、效率為12％左右。
　　 3.對旋轉(zhuǎn)床結(jié)構(gòu)提出改進(jìn)方案,數(shù)值仿真軸折流旋轉(zhuǎn)床的單相流場及兩相流場。氣相單相阻力損失約為55Pa,氣流整體上沿“S”形通道在床層內(nèi)螺旋上升,理論分析得出最有利于傳質(zhì)的是逆流接觸區(qū)。選擇歐拉多相流模型模擬旋轉(zhuǎn)床內(nèi)氣液兩相的流動情況,得到了旋轉(zhuǎn)床內(nèi)不同截面的壓力云圖、速度矢量圖,相含率分布圖等流體力學(xué)分布情況,模擬結(jié)果較為合理,能夠真實反應(yīng)旋轉(zhuǎn)床內(nèi)兩相流場的分布情況。
　　 利用計算流體力學(xué)軟件