車用內(nèi)燃機對燃油的利用率較低,大量的熱量通過尾氣消散至大氣中,回收尾氣余熱具有提高整車熱效率的潛力,而有機朗肯循環(huán)（ORC）余能回收系統(tǒng)是車用內(nèi)燃機尾氣余熱回收最具優(yōu)勢的技術之一。為了提高ORC系統(tǒng)的性能,本文提出一種新型空間回熱ORC（NRORC）系統(tǒng),該系統(tǒng)具有做功完全和結(jié)構簡單等優(yōu)點。本文提出了以空間回熱為核心,旨在回收做功后過熱乏氣工質(zhì)汽化顯熱和潛熱的技術路線,明確了以NRORC系統(tǒng)為研究重點的柴油機尾氣余熱回收利用方案。詳細介紹了ORC系統(tǒng)、預熱有機朗肯循環(huán)（PORC）余能回收系統(tǒng)、NRORC系統(tǒng)的結(jié)構和運行原理,并對以上三種系統(tǒng)的主要熱力過程進行了熱力學分析,驗證了采用預熱和空間回熱等熱力過程來提高ORC系統(tǒng)的性能具有理論可行性。分別探究了蒸發(fā)壓力和蒸發(fā)溫度對ORC系統(tǒng)及其組成部件性能的影響,并研究了6DL柴油機運轉(zhuǎn)工況對ORC系統(tǒng)性能的影響。研究結(jié)果表明,提高蒸發(fā)壓力能夠明顯的提高ORC系統(tǒng)及其組成部件的性能;蒸發(fā)溫度對ORC系統(tǒng)及其組成部件的性能影響較小,但ORC系統(tǒng)在換熱量一定的前提下,提高蒸發(fā)溫度可以降低ORC系統(tǒng)所需工質(zhì)的質(zhì)量流量;ORC系統(tǒng)在中等負荷和大負荷工況... 

【文章來源】：吉林大學吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 研究意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 內(nèi)燃機尾氣余熱回收技術
        1.2.2 空間回熱有機朗肯循環(huán)
        1.2.3 有機朗肯循環(huán)工質(zhì)的選擇
    1.3 本文主要研究內(nèi)容
第2章 典型有機朗肯循環(huán)的架構及分析
    2.1 ORC系統(tǒng)及其熱力學分析
        2.1.1 ORC系統(tǒng)的運行原理
        2.1.2 ORC系統(tǒng)的熱力學分析
    2.2 PORC系統(tǒng)及其熱力學分析
        2.2.1 PORC系統(tǒng)的運行原理
        2.2.2 PORC系統(tǒng)的熱力學分析
    2.3 NRORC系統(tǒng)及其熱力學分析
        2.3.1 NRORC系統(tǒng)的運行原理
        2.3.2 NRORC系統(tǒng)的熱力學分析
    2.4 本章小結(jié)
第3章 ORC系統(tǒng)性能的研究及原型系統(tǒng)開發(fā)
    3.1 ORC系統(tǒng)仿真研究與評價
        3.1.1 Aspen仿真軟件簡介
        3.1.2 ORC系統(tǒng)及其主要組成部件的熱力學分析
        3.1.3 ORC系統(tǒng)及其主要組成部件的性能探究
        3.1.4 6DL柴油機不同工況下ORC系統(tǒng)性能的探究
    3.2 ORC原型系統(tǒng)的開發(fā)
    3.3 本章小結(jié)
第4章 NRORC系統(tǒng)性能的研究與評價
    4.1 NRORC系統(tǒng)仿真研究與評價
        4.1.1 NRORC系統(tǒng)及其熱力學分析
        4.1.2 空間回熱器仿真模型可用性分析
        4.1.3 蒸發(fā)壓力和工質(zhì)質(zhì)量流量對NRORC系統(tǒng)性能的影響
        4.1.4 循環(huán)工質(zhì)對NRORC系統(tǒng)性能的影響
        4.1.5 6DL柴油機運轉(zhuǎn)工況對NRORC系統(tǒng)性能的影響
    4.2 ORC、PORC、NRORC系統(tǒng)性能的對比分析
        4.2.1 PORC系統(tǒng)的熱力學分析
        4.2.2 ORC、PORC、NRORC系統(tǒng)性能的探究與評價
        4.2.3 空間回熱及預熱提升ORC系統(tǒng)性能的機理研究
    4.3 本章小結(jié)
第5章 全文總結(jié)及工作展望
    5.1 全文總結(jié)
    5.2 工作展望
參考文獻
作者簡介及科研成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]汽車廢氣渦輪增壓系統(tǒng)淺談[J]. 于棟.  現(xiàn)代制造技術與裝備. 2018(08)
[2]熱電轉(zhuǎn)化系統(tǒng)的發(fā)展與應用[J]. 林濤,韓鳳琴,王長宏.  新能源進展. 2017(01)
[3]內(nèi)燃機余熱有機朗肯循環(huán)工質(zhì)篩選研究[J]. 戴曉業(yè),安青松,史琳,翟慧星.  汽車工程. 2017(02)
[4]基于經(jīng)濟性和效率的有機朗肯循環(huán)工質(zhì)優(yōu)選[J]. 李惟毅,高靜,李子申,張海佳.  化工進展. 2016(02)
[5]汽車尾氣溫差發(fā)電裝置熱端與消聲器集成研究[J]. 鄧亞東,謝蛟龍,葉冰清,蘇楚奇.  武漢大學學報(工學版). 2015(02)
[6]增壓柴油機瞬態(tài)EGR控制策略[J]. 隋菱歌,劉忠長,韓永強,田徑.  內(nèi)燃機學報. 2013(04)
[7]增壓柴油機瞬態(tài)排放仿真平臺[J]. 隋菱歌,劉忠長,韓永強,田徑.  內(nèi)燃機學報. 2012(02)
[8]汽車尾氣余熱熱電轉(zhuǎn)換裝置設計與初期試驗[J]. 全睿,全書海,黃亮,鄧亞東,唐新峰.  上海交通大學學報. 2011(06)
[9]汽車尾氣溫差發(fā)電裝置及熱電模塊的布置研究[J]. 鄧亞東,范韜,郭珣,凌凱,代宏偉,蘇楚奇.  武漢理工大學學報(信息與管理工程版). 2010(02)

博士論文
[1]柴油機余熱回收底循環(huán)系統(tǒng)及排氣換熱器設計與性能優(yōu)化[D]. 李曉寧.天津大學 2014
[2]柴油機可調(diào)二級渦輪增壓系統(tǒng)研究[D]. 劉博.上海交通大學 2011

碩士論文
[1]可變膨脹比朗肯循環(huán)余能回收系統(tǒng)研究[D]. 康見見.吉林大學 2015
[2]車用發(fā)動機廢氣渦輪發(fā)電系統(tǒng)設計與試驗研究[D]. 鄧彪.重慶交通大學 2015
[3]低品位熱能驅(qū)動的超臨界有機朗肯循環(huán)工質(zhì)篩選的研究[D]. 劉超.華北電力大學 2014
[4]基于內(nèi)燃機排氣余熱回收系統(tǒng)的朗肯循環(huán)工質(zhì)研究[D]. 王鵬飛.天津大學 2014
[5]多場耦合條件下汽車尾氣溫差發(fā)電系統(tǒng)研究[D]. 鄢小平.武漢理工大學 2012
[6]基于汽車尾氣廢熱溫差發(fā)電的42V動力系統(tǒng)建模與仿真[D]. 凌凱.武漢理工大學 2011



本文編號：3207275