车用柴油机-有机朗肯循环联合系统的设计及分析

发布时间：2018-10-15 08:03

【摘要】：针对一台车用柴油机全工况范围内排气能量的变化规律,设计了一套有机朗肯循环(organic Rankine cycle,ORC)余热回收系统,进而与车用柴油机耦合形成了车用柴油机-有机朗肯循环联合系统。ORC余热回收系统采用非共沸混合工质R416A,以高效回收柴油机的排气能量。采用螺杆膨胀机作为有机朗肯循环系统的动力输出部件,通过试验测试确定螺杆膨胀机的最优工况点(进气压力1.7MPa、膨胀比8、等熵效率0.65),进而设定有机朗肯循环系统的最优运行参数。研究结果表明:加装有机朗肯循环系统后,与原柴油机相比,车用柴油机-有机朗肯循环联合系统的输出功率最大提升了30.6kW,热效率最大提升了10.99%,余热回收效率最高可达10.61%,有效燃油消耗率最大降低了35g/(kW·h)。
[Abstract]:An organic Rankine cycle (organic Rankine cycle,ORC) waste heat recovery system is designed for the variation of exhaust energy in the whole operating condition of a vehicle diesel engine. The ORC waste heat recovery system adopts non-azeotropic mixture R416A to efficiently recover the exhaust energy of the diesel engine. The screw expander is used as the power output part of the organic Rankine circulatory system. The optimal operating conditions of screw expander (inlet pressure 1.7 MPA, expansion ratio 8, Isentropic efficiency 0.65) were determined by test, and the optimal operating parameters of organic Rankine circulatory system were set up. The results show that the organic Rankine cycle system is installed and compared with the original diesel engine. The maximum output power, thermal efficiency and residual heat recovery efficiency of the combined diesel engine and organic Rankine cycle system are increased by 30.6 kW, 10.99, 10.61 and 10.61, respectively. The maximum effective fuel consumption rate decreases 35g/ (kW h).
【作者单位】： 北京工业大学环境与能源工程学院;承德石油高等专科学校汽车工程系;
【基金】：国家自然科学基金项目(51376011) 北京市自然科学基金项目 北京市教育委员会科技计划重点项目(KZ201410005003) 国家“九七三”重点基础研究发展计划项目(2011CB707202)
【分类号】：U464.172

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 范明强;我国经济型轿车用柴油机发展策略的探讨[J];汽车工业研究;2002年11期

2 黄功胤,楼狄明,张宁宁;国内外重型车用柴油机的现状及发展趋势[J];车用发动机;2003年01期

3 楚梅森;车用柴油机的发展[J];上海汽车;2003年11期

4 吉英;车用柴油机飞车的原因及应急措施[J];商用汽车;2004年02期

5 袁学辉;2004年重型卡车用柴油机产品开发的新动向[J];现代零部件;2004年Z3期

6 李刚;车用柴油机使用检查与维护“十及时”[J];公路与汽运;2005年05期

7 刘波;;降低车用柴油机排放的技术措施(上)[J];物流技术与应用(货运车辆);2007年05期

8 袁学辉;;重型卡车用柴油机的发展历程[J];商用汽车;2008年12期

9 司康;;国内车用柴油机主要生产企业最新发展动态——国内车用柴油机主要生产企业调研报告系列(1)[J];重型汽车;2008年03期

10 郝勇;孙健;吉学之;王启峰;;我国轻型车用柴油机技术现状分析[J];内燃机与动力装置;2009年04期

相关会议论文 前10条

1 费仲华;郁秀峰;步裕方;;车用柴油机排放控制的研究[A];面向21世纪的科技进步与社会经济发展（下册）[C];1999年

2 殷亮;;降低车用柴油机有害排放物的试验研究[A];第三届河南省汽车工程科技学术研讨会论文集[C];2006年

3 黄荣华;王兆文;成晓北;沈捷;钟玉伟;苏怀林;周祥军;;车用柴油机冷却系统的优化试验及模拟分析[A];2007年APC联合学术年会论文集[C];2007年

4 沈捷;胡平;李金印;;YC6108ZQ型柴油机的开发[A];面向21世纪的科技进步与社会经济发展（下册）[C];1999年

5 李宗尧;;简析车用柴油机排气污染的原因及治理措施[A];四川省汽车工程学会、成都市汽车工程学会2003年学术年会论文集[C];2003年

6 董尧清;吴乐欣;刘永祥;王一江;;我国中重型车用柴油机实施欧Ⅳ排放技术路线的思考[A];2006年APC联合学术年会论文集[C];2006年

7 何少年;;试论直喷式燃烧室车用柴油机起动辅助装置的选择[A];四川省汽车工程学会第一届二次年会论文集[C];1991年

8 刘忠长;刘巽俊;许允;;进气涡流对车用直喷式柴油机微粒排放的影响[A];新世纪 新机遇 新挑战——知识创新和高新技术产业发展（下册）[C];2001年

9 王祖德;;2009年中国车用柴油机市场分析及2010年市场展望[A];西南汽车信息：2010年上半年合刊[C];2010年

10 文世红;邬丽萍;杨立斌;;东风D530车用柴油机后取力器开发研制[A];2010全国机械装备先进制造技术(广州)高峰论坛论文汇编[C];2010年

相关重要报纸文章 前10条

1 孙之郁;中国车用柴油机市场升温在即[N];中国工业报;2003年

2 协会;2008年12月车用柴油机生产销售同比下降[N];中国工业报;2009年

3 上海内燃机研究所 楚梅森;发展我国节能环保型车用柴油机任重道远[N];中国机电日报;2001年

4 江苏理工大学教授 高宗英;车用柴油机应用前景广阔[N];中国机电日报;2001年

5 协会;车用柴油机产销量同比下降显著[N];中国工业报;2009年

6 双木;车用柴油机 全柴新奶酪[N];中国证券报;2003年

7 木文;我国发展车用柴油机困难在哪里[N];中国机电日报;2001年

8 本报记者 何事勇;全柴争做"绿色"先锋[N];中国工业报;2004年

9 ;全柴品尝成长的快乐[N];中华工商时报;2003年

10 ;全柴动力研制出低排放车用柴油机[N];中国工业报;2009年

相关博士学位论文 前2条

1 佟德辉;降低车用柴油机NOx排放的SCR技术控制策略研究[D];山东大学;2009年

2 陶建忠;利用选择性催化还原反应（SCR）降低车用柴油机氮氧化物的技术研究[D];山东大学;2008年

相关硕士学位论文 前10条

1 胡昊;我国车用柴油机适应排放标准升级的对策研究[D];长安大学;2009年

2 王云飞;基于WHTC循环的车用柴油机瞬态性能与排放控制研究[D];上海交通大学;2015年

3 于淼;变海拔条件下的车用柴油机进气压力控制策略研究[D];重庆理工大学;2009年

4 陈健;6102车用柴油机机体刚度和动态特性研究[D];天津大学;2003年

5 杨意品;我国推广车用柴油机应用的可行性研究[D];上海海事大学;2005年

6 吴旭艳;重型车用柴油机二级涡轮增压系统的研究[D];山东大学;2011年

7 楚坤;车用柴油机相继增压系统全工况匹配仿真研究[D];大连交通大学;2013年

8 蒙志谋;车用柴油机随车乳化系统的设计与试验研究[D];广西大学;2006年

9 刘湘玲;车用柴油机冷启动过程异常状况智能诊断系统及应用研究[D];湖南大学;2007年

10 谭季秋;含噪声车用柴油机振动信号混沌与分形识别技术[D];湖南大学;2008年

，

本文编号：2271883