基于朗肯循環(huán)的發(fā)動機(jī)廢氣能量回收利用研究.pdf

1、節(jié)能和環(huán)保是汽車工業(yè)發(fā)展的兩大主題。有關(guān)研究表明，汽車燃料燃燒所發(fā)出的能量只有三分之一左右被有效利用，其它的能量被排放到大氣中，不僅造成了能源的浪費(fèi)，還帶來了不良的環(huán)境影響。因此，通過有效手段回收利用發(fā)動機(jī)廢氣能量應(yīng)當(dāng)是降低汽車能源消耗和CO2排放的一個研究方向。
　　 本文通過對目前為止出現(xiàn)的各種發(fā)動機(jī)廢氣能量回收利用方式的分析和比較，提出了基于朗肯循環(huán)回收利用發(fā)動機(jī)廢氣能量的方法，并以某一天然氣發(fā)動機(jī)為研究對象，通過AVLB

2、OOST軟件模擬分析了發(fā)動機(jī)的工作過程，獲得了發(fā)動機(jī)廢氣的相關(guān)參數(shù)；根據(jù)理想氣體混合物熱物性參數(shù)的導(dǎo)出方法，推導(dǎo)并計(jì)算了不同廢氣成分的發(fā)動機(jī)廢氣熱物性；運(yùn)用熱力學(xué)第一定律和第二定律分別對發(fā)動機(jī)廢氣能量的大小和品質(zhì)以及可用能的理論極限進(jìn)行了系統(tǒng)的分析，提出了采用朗肯循環(huán)回收發(fā)動機(jī)廢氣能量過程中，提高回收利用效率的措施。分析了朗肯循環(huán)中工質(zhì)的種類和運(yùn)行條件對系統(tǒng)的效率、經(jīng)濟(jì)性和結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響規(guī)律。所得的分析結(jié)論對廢氣能量回收利用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)具

3、有很好的理論參考價值。
　　 在理論分析基礎(chǔ)上，選擇水作為循環(huán)工質(zhì)，計(jì)算了系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)和各部件的結(jié)構(gòu)參數(shù)，設(shè)計(jì)了由熱交換器、冷凝器、泵和渦輪機(jī)組成的發(fā)動機(jī)廢氣能量回收利用系統(tǒng)，并對所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)進(jìn)行了性能分析，結(jié)果表明：在發(fā)動機(jī)標(biāo)定工況下，該系統(tǒng)實(shí)際回收的能量達(dá)到23.56kW。如果這部分功率與發(fā)動機(jī)的輸出動力進(jìn)行耦合，可使發(fā)動機(jī)的熱效率從32.1％提高到35.2％，有效功率提高9.7％，燃油消耗率降低8.8％。由此可見，采用朗