CO 2 混合工质动力循环系统的动态特性对比
发布时间：2021-12-17 01:38
利用余热回收技术回收重载柴油机缸套水及排气余热是提高能源利用率的有效手段之一。搭建了三种形式的CO2混合工质动力循环系统,并用实验数据进行标定及验证。并针对内燃机多变工况的特点,对比了三种不同系统在不同外部条件阶跃下的动态响应特性。结果表明,预回热系统能显著提高系统的输出功。随着系统部件的增多,系统响应速度逐渐变缓。研究结果为CO2混合工质动力循环系统的实际运行提供理论指导。
【文章来源】：工程热物理学报. 2020,41(11)北大核心EICSCD
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
图１系统原理图及ｒ－ｓ图??Ｆｉｇ．?１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｌａｙｏｕｔ?ｏｆ?ｓｙｓｔｅｍｓ?ａｎｄ?Ｔ—Ｓ?ｄｉａｇｒａｍ??
１１期??王瑞等：ｃｏ２混合工质动力循环系统的动态特性对比??２６５５??９．４??０?１００?２００?３００?４００?５００?６００??ｔ／ｓ??图４模型验证结果??Ｆｉｇ．?４?Ｔｈｅ?ｒｅｓｕｌｔｓ?ｏｆ?ｍｏｄｅｌ?ｖａｌｉｄａｔｉｏｎ??３结果与分析??图５、６是基本循环系统（Ｂ－ｓｙｓｔｅｍ）、预热循??吓系统（Ｐ－ｓｙｓｔ．ｅｍ）及预回热循环系统（ＰＲ－ｓｙｓｔｅｍ）??在烟气阶跃条件及泵转速阶跃条件下操作压力、蒸??发温度、工质质量流量计系统输出净功的动态特??性。０？５００?ｓ内，系统稳定运行在设计工况，５０（）?ｓ??时烟气温度阶跃变化，由设计工况３８９．７°Ｃ阶跃至??４２０°Ｃ。待系统稳定运行后，１０００?ｓ时工质栗转速阶??跃变化，由设计工况８０?ｒ／ｍｉｎ阶跃至７０?ｒ／ｍｉｎ，总??仿真时间为１５００?Ｓ。??图５操作压力与蒸发温度??Ｆｉｇ．?５?Ｔｈｅ?ｏｐｅｒａｔｉｎｇ?ｐｒｅｓｓｕｒｅ?ａｎｄ?ｅｖａｐｏｒａｔｉｎｇ?ｐｒｅｓｓｕｒｅ??如图５所示，在设计工况下，三种系统的操作压??力与蒸发温度均维持在设计值附近，表明系统具有??相当的稳定性。同时，从图６可知，在设计工况下，??预回热系统工质的质量流量最大，预热系统次之，基??本系统最小，系统的输出净功具有相同的特征。主要??原因在于，预回热系统不仅同时回收烟气及缸套水??的热置，也充分利用了膨胀过后高温工质的热量。而??预热系统只对烟气及缸套水的能量进行了回收利用，??基本系统利用单一的烟气热源。对于系统而言，系统??粟前温度为工质的饱和液温度，而膨胀前温度为设??计蒸发温度２２０°Ｃ，较多的热量输入需要较多的
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【参考文献】：
期刊论文
[1]基于内燃机余热回收联产系统变工况特性分析[J]. 田华,井东湛,王轩,刘鹏,喻志刚. 化工学报. 2018(02)
[2]变工况下车用柴油机排气余热有机朗肯循环回收系统[J]. 杨凯,张红光,宋松松,姚宝峰. 化工学报. 2015(03)
硕士论文
[1]内燃机余热回收CO2动力循环的理论探索[D]. 常立文.天津大学 2018
本文编号：3539174
【文章来源】：工程热物理学报. 2020,41(11)北大核心EICSCD
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
图１系统原理图及ｒ－ｓ图??Ｆｉｇ．?１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｌａｙｏｕｔ?ｏｆ?ｓｙｓｔｅｍｓ?ａｎｄ?Ｔ—Ｓ?ｄｉａｇｒａｍ??
１１期??王瑞等：ｃｏ２混合工质动力循环系统的动态特性对比??２６５５??９．４??０?１００?２００?３００?４００?５００?６００??ｔ／ｓ??图４模型验证结果??Ｆｉｇ．?４?Ｔｈｅ?ｒｅｓｕｌｔｓ?ｏｆ?ｍｏｄｅｌ?ｖａｌｉｄａｔｉｏｎ??３结果与分析??图５、６是基本循环系统（Ｂ－ｓｙｓｔｅｍ）、预热循??吓系统（Ｐ－ｓｙｓｔ．ｅｍ）及预回热循环系统（ＰＲ－ｓｙｓｔｅｍ）??在烟气阶跃条件及泵转速阶跃条件下操作压力、蒸??发温度、工质质量流量计系统输出净功的动态特??性。０？５００?ｓ内，系统稳定运行在设计工况，５０（）?ｓ??时烟气温度阶跃变化，由设计工况３８９．７°Ｃ阶跃至??４２０°Ｃ。待系统稳定运行后，１０００?ｓ时工质栗转速阶??跃变化，由设计工况８０?ｒ／ｍｉｎ阶跃至７０?ｒ／ｍｉｎ，总??仿真时间为１５００?Ｓ。??图５操作压力与蒸发温度??Ｆｉｇ．?５?Ｔｈｅ?ｏｐｅｒａｔｉｎｇ?ｐｒｅｓｓｕｒｅ?ａｎｄ?ｅｖａｐｏｒａｔｉｎｇ?ｐｒｅｓｓｕｒｅ??如图５所示，在设计工况下，三种系统的操作压??力与蒸发温度均维持在设计值附近，表明系统具有??相当的稳定性。同时，从图６可知，在设计工况下，??预回热系统工质的质量流量最大，预热系统次之，基??本系统最小，系统的输出净功具有相同的特征。主要??原因在于，预回热系统不仅同时回收烟气及缸套水??的热置，也充分利用了膨胀过后高温工质的热量。而??预热系统只对烟气及缸套水的能量进行了回收利用，??基本系统利用单一的烟气热源。对于系统而言，系统??粟前温度为工质的饱和液温度，而膨胀前温度为设??计蒸发温度２２０°Ｃ，较多的热量输入需要较多的
１１期??王瑞等：ｃｏ２混合工质动力循环系统的动态特性对比??２６５５??９．４??０?１００?２００?３００?４００?５００?６００??ｔ／ｓ??图４模型验证结果??Ｆｉｇ．?４?Ｔｈｅ?ｒｅｓｕｌｔｓ?ｏｆ?ｍｏｄｅｌ?ｖａｌｉｄａｔｉｏｎ??３结果与分析??图５、６是基本循环系统（Ｂ－ｓｙｓｔｅｍ）、预热循??吓系统（Ｐ－ｓｙｓｔ．ｅｍ）及预回热循环系统（ＰＲ－ｓｙｓｔｅｍ）??在烟气阶跃条件及泵转速阶跃条件下操作压力、蒸??发温度、工质质量流量计系统输出净功的动态特??性。０？５００?ｓ内，系统稳定运行在设计工况，５０（）?ｓ??时烟气温度阶跃变化，由设计工况３８９．７°Ｃ阶跃至??４２０°Ｃ。待系统稳定运行后，１０００?ｓ时工质栗转速阶??跃变化，由设计工况８０?ｒ／ｍｉｎ阶跃至７０?ｒ／ｍｉｎ，总??仿真时间为１５００?Ｓ。??图５操作压力与蒸发温度??Ｆｉｇ．?５?Ｔｈｅ?ｏｐｅｒａｔｉｎｇ?ｐｒｅｓｓｕｒｅ?ａｎｄ?ｅｖａｐｏｒａｔｉｎｇ?ｐｒｅｓｓｕｒｅ??如图５所示，在设计工况下，三种系统的操作压??力与蒸发温度均维持在设计值附近，表明系统具有??相当的稳定性。同时，从图６可知，在设计工况下，??预回热系统工质的质量流量最大，预热系统次之，基??本系统最小，系统的输出净功具有相同的特征。主要??原因在于，预回热系统不仅同时回收烟气及缸套水??的热置，也充分利用了膨胀过后高温工质的热量。而??预热系统只对烟气及缸套水的能量进行了回收利用，??基本系统利用单一的烟气热源。对于系统而言，系统??粟前温度为工质的饱和液温度，而膨胀前温度为设??计蒸发温度２２０°Ｃ，较多的热量输入需要较多的
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于内燃机余热回收联产系统变工况特性分析[J]. 田华,井东湛,王轩,刘鹏,喻志刚. 化工学报. 2018(02)
[2]变工况下车用柴油机排气余热有机朗肯循环回收系统[J]. 杨凯,张红光,宋松松,姚宝峰. 化工学报. 2015(03)
硕士论文
[1]内燃机余热回收CO2动力循环的理论探索[D]. 常立文.天津大学 2018
本文编号：3539174
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