船舶余熱噴射式有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)特性分析及設(shè)計.pdf

1、隨著環(huán)境污染的加劇和船舶國際公約生效的臨近，提高船舶能源利用率已逐漸成為人們的重點關(guān)注對象。有機(jī)朗肯循環(huán)作為一種低品位能源回收利用技術(shù)，在船舶低溫余熱回收利用方面有著獨特的優(yōu)勢。通過有機(jī)朗肯循環(huán)技術(shù)對船舶余熱進(jìn)行回收利用，既能提高燃油利用率，又可減少熱量的散失和污染物的排放，達(dá)到節(jié)能減排的目的。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴利用熱力學(xué)第一、第二定律，對基本類型的有機(jī)朗肯循環(huán)進(jìn)行熱力分析，再從環(huán)保性、安全性和經(jīng)濟(jì)性等多個方面選取多種候

2、選工質(zhì)。通過MATLAB軟件和REFPROP物性參數(shù)軟件對建立的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行編程，并計算分析各工質(zhì)的性能，為循環(huán)利用船舶余熱的工質(zhì)選取奠定一定的基礎(chǔ)。⑵根據(jù)有機(jī)朗肯循環(huán)和噴射器的特點，設(shè)計出新型的噴射式有機(jī)朗肯循環(huán)。對噴射式有機(jī)朗肯循環(huán)進(jìn)行數(shù)學(xué)建模和熱力分析，分析循環(huán)的影響因素和不同工質(zhì)對循環(huán)的影響，獲取循環(huán)最佳性能時的工況條件。并將其與基本循環(huán)對比分析，發(fā)現(xiàn)以R601為工質(zhì)性能最佳，熱效率最高可達(dá)19.04％，(炯)損為16.25kW

3、，相比基本循環(huán)，熱效率增長13.13％，(炯)損減少24.28％。⑶選取MAN公司生產(chǎn)的6S35MC型船用柴油機(jī)作為研究對象，將噴射式有機(jī)朗肯循環(huán)用于船舶余熱的回收利用。設(shè)計不同余熱利用方案，通過建立模型進(jìn)行計算過分析，發(fā)現(xiàn)原設(shè)計方案能產(chǎn)生凈輸出功351.62kW，熱效率為14.73％，回收功率占主機(jī)輸出功率的8.79％。⑷設(shè)計了輸出功率為1kW的噴射式有機(jī)朗肯系統(tǒng)，針對設(shè)計方案，對試驗臺中的系統(tǒng)進(jìn)行計算設(shè)計和選型。利用Solidwor