不同工况柴油机排气余热回收系统试验与仿真!

基于有机朗肯循环(Organic rankine cycle,ORC)设计了柴油机排气余热回收系统。建立了ORC热力学仿真模型预测系统回收性能,并对某款柴油发动机在有、无ORC作用下分别进行试验,对比了试验数据与仿真结果,验证了模型的有效性。将模型应用于不同工况下,观察不同工质流量对ORC净功率及热效率的影响,结果表明ORC净功率随着转速的增加而增加,不同工况下最大热效率均为12.1%,且对应的工质流量选择区间随着转速的提高而扩大,此区间的确定可为ORC试验时工质流量范围的选择提供参考依据。

回收排气余热能的气动-内燃复合循环理论研究

为了提高内燃机能源利用率,提出一种回收排气余热能的气动-内燃复合循环方法,采用内燃机排气和压缩空气混合气作为气动循环工质,建立复合循环工作过程数学模型,分析其主要参数对循环性能的影响规律.研究结果表明:内燃机排气压力的增大、压缩空气占比的减小、气动发动机转速和行程/缸径比的减小均能提高内燃机排气利用率和复合循环效率.复合循环可通过调节气动循环转速或压缩空气占混合工质的比例来实现气动循环工质流量与混合工质流量的匹配.

排气余热式公路客车采暖装置的研究与进展

本文概述了国内公路客车采暖装置的状况，介绍了近年来笔者在排气余热式公路客车采暖装置研究方面的进展及成果，论述了新型高效采暖装置的结构设计、热工计算、试验及应用。

柴油机排气余热有机朗肯循环系统工质选择

工质的合理选择对有机朗肯循环回收柴油机排气余热产生重要影响。通过试验和理论计算,分析某6缸柴油机变工况下排气余热能的分布特性,提出有机工质初选条件,进而对满足条件的8种有机工质进行柴油机排气余热有机朗肯循环系统的热力学性能和经济性能对比分析。结果表明:在8种有机工质的蒸发压力范围内,R420A的系统热效率最大,为6.83%;在柴油机变工况下,R420A的系统总净输出功率、系统最大净输出功率和系统平均净输出功率均高于其他工质,分别为306.81kW,9.769kW和2.005kW;采用R420A的系统初期投资成本较少,仅次于R417A和R437A,但其单位能量产出成本(LEC)最小。

汽车排气余热供暖装置控制系统设计

本文针对汽车排气余热回收装置的特点，设计研制了相应的控制系统，该系统通过控制汽车排气流过换热元件的流量，同时配合安全保护装置，从而达到有效地调节车内温度的目的。

热风穿流干燥排气余热直接回收与干燥介质参数的研究

研究了不同风温和风速下,排气余热直接回收对干燥过程及能耗的影响;建立了排气余热直接回收利用的理论分析模型,探讨了环境条件对排气余热直接回收利用的影响。

基于热电技术的发动机排气余热回收

本文介绍了热电技术的基本原理,并以宝马汽车公司的热电发电机为例论述了热电技术在发动机排气余热回收过程中的应用,包括热电发电机的结构设计、系统集成、系统建模、实用效果及发展潜能。

拖拉机排气余热板翅式蒸发器热力性能分析与参数优化

利用拖拉机排气余热能够有效降低燃油消耗,其中基于有机朗肯循环(Organic Rankine Cycle,ORC)的余热能量转换效率最高。该研究根据拖拉机实际空间尺寸,试制了一种板翅式蒸发器用以回收柴油机排气余热。基于移动边界法建立排气与工质对流传热数值模型,结合台架试验数据验证模型有效性,并定量分析了柴油机全工况下蒸发器热力性能。为提高蒸发器传热量和适用范围,采用CFD仿真和BP神经网络进一步分析非设计工况时蒸发器传热特性,并对结构与工质参数进行优化。结果表明:1)蒸发器热力性能随转速和负载增大而提高,最大传热量为69.89 kW,在中低转速负载工况下,蒸发器出现传热不稳定现象;2)增加接管倒角和改变翅片形状,在蒸发器尺寸不变条件下传热量可提高5.2%,传热面积增大0.19m;3)通过优化流道、工质流量和进口温度,能够改善中低负载工况热力性能,如柴油机1500 r/min时,工质流量可在0.03~0.08 kg/s范围变化,最大传热量可达19.46 kW。研究结果可为蒸发器实际应用于拖拉机及与柴油机工况匹配提供参考。

排气余热辅助低温等离子体再生柴油机颗粒捕集器试验

为探究低温等离子体(non-thermal plasma,NTP)对无外加热源的柴油机颗粒捕集器(diesel particulate filter,DPF)的再生过程与再生效果,搭建了排气余热辅助NTP再生DPF的试验系统。借助发动机停机后的排气余热,利用DBD(dielectric barrier discharge)型NTP发生器,对处于降温过程的DPF进行再生试验研究。结果表明:随着DPF温度的下降,NTP中O3的分解反应减弱,PM(particulate matter)氧化反应加剧,DPF内部出现温度不降反升的现象,氧化区域自DPF前端逐渐向后端延伸,DPF径向中点处氧化反应最为剧烈,DPF轴向剖面上残余积碳呈现?形。再生后DPF内部残余积碳中可溶性有机成分SOF(soluble organic fraction)明显减少,且NTP处理能够降低PM中SOF及DS(dry soot)的表观活化能。整个再生过程中,DPF内部大量积碳被氧化去除。排气余热辅助的NTP再生技术,实现了对无外加热源的DPF的有效再生,使得DPF排气背压下降达69%。该文证实了排气余热辅助NTP再生DPF的可行性,为NTP再生DPF技术的应用提供了试验依据。

车用汽油机排气余热回收系统的性能

对采用朗肯循环的小型车用汽油机排气余热回收系统进行了研究,通过发动机排气能量分析发现,在主要运行工况内,通过排气带走的能量占所消耗燃料能量的25%～40%,排气温度为500～750,℃,具有较高的回收潜力.分析了工质流量及蒸发压力对系统工作性能的影响,结果表明,对汽油机排气余热回收系统所允许工质流量较小,蒸发压力变化范围较窄.换热器效率主要受工质流量的影响,而朗肯循环的效率则主要取决于蒸发压力.在发动机负荷较低时,选择较小的蒸发压力可以拓宽工质流量范围,保证系统稳定运行;而在高负荷时,选择较高的蒸发压力可以提高系统效率.基于所选用的螺旋管式蒸发器在Matlab中建立了系统模型,根据模拟结果预测,采用朗肯循环回收排气能量,能将该汽油机热效率提高3%～8%.

“柴油机排气余热制冷”通过技术交流评议

广东省制冷学会于1983年10月22日～24日在广东珠海市召开了“柴油机排气余热制冷”现场技术交流评议会。省内高等院校、科研、生产部门21个单位23名中、高级科技人员参加了会议，并通过了技术评议．

越野汽车排气余热利用的热水淋浴装置设计

燃烧废气能量是发动机热量损失的一个主要来源,约占燃烧总热量的40%左右,排气余热利用是汽车节能的有效途径。围绕越野汽车的排气余热利用,设计了热水淋浴装置,采用热水交换器回收发动机的排气余热,通过智能水温装置控制热水温度,通过水箱的减振和保温设计,提高了水箱的使用寿命。研究结果表明,该装置结构简单,安全可靠,具有较高的能量回收效率。

汽车排气余热采暖技术研究及应用

针对某越野车系列车型空调暖风系统采暖性能的不足,现重新对暖风系统方案进行改进优化预研。原车以空气加热器作为车厢暖风能量的来源,而优化方案采用汽车尾气回收技术,将发动机排气余热回收利用,通过发动机排气收集换热装置和电动水泵,对发动机冷却液进行二次加热,提高冷却液的温度,解决极寒天气车厢暖风能量不足的问题。采用该技术能减少燃油消耗率,提高续驶里程,同时避免空气加热器工作时尾气泄漏风险和尾气排放污染;车厢内增加车厢暖风散热器和电子风扇,解决了原车暖风风道布置困难,暖风风速、温度分布不均,空气干燥和异味等问题。此项技术的研究及应用,解决了越野车辆冬季极寒地区车内采暖问题,取得了良好的暖风采暖和除霜效果,提高了乘员乘坐舒适性,同时起到节能减排的示范效果,具有广泛地推广应用价值。

汽车发动机排气余热回收节能低碳项目探索与研究

汽车发动机排气余热回收和利用,是节能减排、环保低碳的重要能源项目。笔者依据螺壳结构原理,利用排气余热回收,进而提高能源的综合利用效率,来实现发动机排气消音又换热的功能。

基于排气余热回收技术的整车性能优化

随着我国汽车保有量的快速增长,在即将到来的严苛的汽车油耗限值法规背景下,汽车节能是成为近代汽车工业的重要课题。汽车排气余热中有高达三分之一的能量损失,排气余热回收成为必然。文章介绍了排气余热回收的三种技术路线,并详细阐述了EHRS技术的应用要点及该技术应用带来的整车暖机、采暖和降油耗三方面的提升,为其他研发者研究EHRS技术提供参考。

浅谈火电厂汽机排气余热发电设计

本文通过研究温差发电的原理,对于发电需要的材料、温差发电装置以及发电过程中的重要技术难题。做种研究了火电厂汽机排气余热发电如何运用温差发电法进行设计,以及具体的设计开发步骤。这一技术绿色环保,不但能够有效地解决火电厂汽机排气余热问题,同时提高电能的二次转化,因此应用前景广阔。

排气余热利用装置对柴油机性能的影响

With wide application of exhaust gas heat utilized plant, much attention has been paid to these problems what influence will be caused and how big the influence is to the performance of diesel engine. According to the formula derived by the author and the set test result obtained through the test of Gas Boiler LY25-2-1. detailed discussions has been made on these problems. The formula and the test data show that the fitness of the design and installation of the plant will minimize the influence to the performance of the Diesel engine.

关于排气余热供暖装置控制系统设计探讨

本文针对汽车排气余热回收装置的特点．设计研制了相应的控制系统，该系统通过控制汽车排气流过换热元件的流量，同时配合安全保护装置．从而达到有效地调节车内温度的目的。

基于船舶柴油机排气余热温差发电的系统优化设计

在现今全世界贸易量剧增的大环境下,我国的船舶量出于巨大的出入口货物需求也随之增加,因此对于在以柴油机为动力来源的船舶中的余热如何进行利用就成了当下人们紧密关注的问题了。本文对船舶柴油机排气余热利用系统优化设计进行了相应的探究,从余热利用系统出发,对余热温差发电的系统优化设计进行了对应的?分析,探讨了船舶柴油机排气余热利用系统优化设计的意义。

汽车排气余热采暖技术研究及应用

排气采暖技术采用汽车尾气回收技术,将发动机排气余热回收利用,通过发动机排气收集换热装置和电动水泵,对发动机冷却液进行二次加热,提高冷却液的温度,解决极寒天气车厢暖风能量不足的问题,与(空气加热)比,减少燃油消耗率,提高续驶里程,同时避免空气加热器工作时尾气泄漏风险和尾气排放污染;车厢内增加车厢暖风散热器和电子风扇,解决了原车暖风风道布置困难,暖风风速、温度分布不均,空气干燥和异味等问题。此项技术的研究及应用,解决了越野车辆冬季极寒地区车内采暖问题,取得了良好的暖风采暖和除霜效果,提高了乘员乘坐舒适性,同时起到节能减排的示范效果,具有广泛地推广应用价值。可以在越野车、长途客车、公交车、商用车、乘用车及工程机械等领域进行广泛地推广利用。