利用余熱回收技術(shù)回收重載柴油機(jī)缸套水及排氣余熱是提高能源利用率的有效手段之一。搭建了三種形式的CO₂混合工質(zhì)動(dòng)力循環(huán)系統(tǒng),并用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)定及驗(yàn)證。并針對(duì)內(nèi)燃機(jī)多變工況的特點(diǎn),對(duì)比了三種不同系統(tǒng)在不同外部條件階躍下的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性。結(jié)果表明,預(yù)回?zé)嵯到y(tǒng)能顯著提高系統(tǒng)的輸出功。隨著系統(tǒng)部件的增多,系統(tǒng)響應(yīng)速度逐漸變緩。研究結(jié)果為CO₂混合工質(zhì)動(dòng)力循環(huán)系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行提供理論指導(dǎo)。 

【文章來源】：工程熱物理學(xué)報(bào). 2020,41(11)北大核心EICSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：7 頁(yè)

【部分圖文】：

圖１系統(tǒng)原理圖及ｒ－ｓ圖??Ｆｉｇ．?１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｌａｙｏｕｔ?ｏｆ?ｓｙｓｔｅｍｓ?ａｎｄ?Ｔ—Ｓ?ｄｉａｇｒａｍ??

１１期??王瑞等：ｃｏ２混合工質(zhì)動(dòng)力循環(huán)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性對(duì)比??２６５５??９．４??０?１００?２００?３００?４００?５００?６００??ｔ／ｓ??圖４模型驗(yàn)證結(jié)果??Ｆｉｇ．?４?Ｔｈｅ?ｒｅｓｕｌｔｓ?ｏｆ?ｍｏｄｅｌ?ｖａｌｉｄａｔｉｏｎ??３結(jié)果與分析??圖５、６是基本循環(huán)系統(tǒng)（Ｂ－ｓｙｓｔｅｍ）、預(yù)熱循??嚇系統(tǒng)（Ｐ－ｓｙｓｔ．ｅｍ）及預(yù)回?zé)嵫h(huán)系統(tǒng)（ＰＲ－ｓｙｓｔｅｍ）??在煙氣階躍條件及泵轉(zhuǎn)速階躍條件下操作壓力、蒸??發(fā)溫度、工質(zhì)質(zhì)量流量計(jì)系統(tǒng)輸出凈功的動(dòng)態(tài)特??性。０？５００?ｓ內(nèi)，系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行在設(shè)計(jì)工況，５０（）?ｓ??時(shí)煙氣溫度階躍變化，由設(shè)計(jì)工況３８９．７°Ｃ階躍至??４２０°Ｃ。待系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行后，１０００?ｓ時(shí)工質(zhì)栗轉(zhuǎn)速階??躍變化，由設(shè)計(jì)工況８０?ｒ／ｍｉｎ階躍至７０?ｒ／ｍｉｎ，總??仿真時(shí)間為１５００?Ｓ。??圖５操作壓力與蒸發(fā)溫度??Ｆｉｇ．?５?Ｔｈｅ?ｏｐｅｒａｔｉｎｇ?ｐｒｅｓｓｕｒｅ?ａｎｄ?ｅｖａｐｏｒａｔｉｎｇ?ｐｒｅｓｓｕｒｅ??如圖５所示，在設(shè)計(jì)工況下，三種系統(tǒng)的操作壓??力與蒸發(fā)溫度均維持在設(shè)計(jì)值附近，表明系統(tǒng)具有??相當(dāng)?shù)姆�(wěn)定性。同時(shí)，從圖６可知，在設(shè)計(jì)工況下，??預(yù)回?zé)嵯到y(tǒng)工質(zhì)的質(zhì)量流量最大，預(yù)熱系統(tǒng)次之，基??本系統(tǒng)最小，系統(tǒng)的輸出凈功具有相同的特征。主要??原因在于，預(yù)回?zé)嵯到y(tǒng)不僅同時(shí)回收煙氣及缸套水??的熱置，也充分利用了膨脹過后高溫工質(zhì)的熱量。而??預(yù)熱系統(tǒng)只對(duì)煙氣及缸套水的能量進(jìn)行了回收利用，??基本系統(tǒng)利用單一的煙氣熱源。對(duì)于系統(tǒng)而言，系統(tǒng)??粟前溫度為工質(zhì)的飽和液溫度，而膨脹前溫度為設(shè)??計(jì)蒸發(fā)溫度２２０°Ｃ，較多的熱量輸入需要較多的

１１期??王瑞等：ｃｏ２混合工質(zhì)動(dòng)力循環(huán)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性對(duì)比??２６５５??９．４??０?１００?２００?３００?４００?５００?６００??ｔ／ｓ??圖４模型驗(yàn)證結(jié)果??Ｆｉｇ．?４?Ｔｈｅ?ｒｅｓｕｌｔｓ?ｏｆ?ｍｏｄｅｌ?ｖａｌｉｄａｔｉｏｎ??３結(jié)果與分析??圖５、６是基本循環(huán)系統(tǒng)（Ｂ－ｓｙｓｔｅｍ）、預(yù)熱循??嚇系統(tǒng)（Ｐ－ｓｙｓｔ．ｅｍ）及預(yù)回?zé)嵫h(huán)系統(tǒng)（ＰＲ－ｓｙｓｔｅｍ）??在煙氣階躍條件及泵轉(zhuǎn)速階躍條件下操作壓力、蒸??發(fā)溫度、工質(zhì)質(zhì)量流量計(jì)系統(tǒng)輸出凈功的動(dòng)態(tài)特??性。０？５００?ｓ內(nèi)，系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行在設(shè)計(jì)工況，５０（）?ｓ??時(shí)煙氣溫度階躍變化，由設(shè)計(jì)工況３８９．７°Ｃ階躍至??４２０°Ｃ。待系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行后，１０００?ｓ時(shí)工質(zhì)栗轉(zhuǎn)速階??躍變化，由設(shè)計(jì)工況８０?ｒ／ｍｉｎ階躍至７０?ｒ／ｍｉｎ，總??仿真時(shí)間為１５００?Ｓ。??圖５操作壓力與蒸發(fā)溫度??Ｆｉｇ．?５?Ｔｈｅ?ｏｐｅｒａｔｉｎｇ?ｐｒｅｓｓｕｒｅ?ａｎｄ?ｅｖａｐｏｒａｔｉｎｇ?ｐｒｅｓｓｕｒｅ??如圖５所示，在設(shè)計(jì)工況下，三種系統(tǒng)的操作壓??力與蒸發(fā)溫度均維持在設(shè)計(jì)值附近，表明系統(tǒng)具有??相當(dāng)?shù)姆�(wěn)定性。同時(shí)，從圖６可知，在設(shè)計(jì)工況下，??預(yù)回?zé)嵯到y(tǒng)工質(zhì)的質(zhì)量流量最大，預(yù)熱系統(tǒng)次之，基??本系統(tǒng)最小，系統(tǒng)的輸出凈功具有相同的特征。主要??原因在于，預(yù)回?zé)嵯到y(tǒng)不僅同時(shí)回收煙氣及缸套水??的熱置，也充分利用了膨脹過后高溫工質(zhì)的熱量。而??預(yù)熱系統(tǒng)只對(duì)煙氣及缸套水的能量進(jìn)行了回收利用，??基本系統(tǒng)利用單一的煙氣熱源。對(duì)于系統(tǒng)而言，系統(tǒng)??粟前溫度為工質(zhì)的飽和液溫度，而膨脹前溫度為設(shè)??計(jì)蒸發(fā)溫度２２０°Ｃ，較多的熱量輸入需要較多的

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于內(nèi)燃機(jī)余熱回收聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)變工況特性分析[J]. 田華,井東湛,王軒,劉鵬,喻志剛.  化工學(xué)報(bào). 2018(02)
[2]變工況下車用柴油機(jī)排氣余熱有機(jī)朗肯循環(huán)回收系統(tǒng)[J]. 楊凱,張紅光,宋松松,姚寶峰.  化工學(xué)報(bào). 2015(03)

碩士論文
[1]內(nèi)燃機(jī)余熱回收CO2動(dòng)力循環(huán)的理論探索[D]. 常立文.天津大學(xué) 2018



本文編號(hào)：3539174