【主编特邀】
——高效、节能、低碳内燃机余热能梯级利用基础研究
2014-02-10舒歌群
【主编特邀】
——高效、节能、低碳内燃机余热能梯级利用基础研究
专家点评:内燃机是交通运输、工程机械、农用机械等动力装置的主要原动机,我国已经成为世界第一的内燃机制造大国.我国内燃机的石油消耗约占石油总消耗量的2/3左右,并且在人类活动导致的CO2排放中,以内燃机为动力的交通运输占25%.因此,在能源供应面临严峻挑战和减少CO2排放面临国际国内压力的双重背景下,内燃机的节能减排是节约石油资源和保护环境的最重要环节.
从内燃机能量平衡来看,动力输出功率一般只占燃油燃烧总热量的30%~45%(柴油机)或20%~30%(汽油机),除了不到10%用于克服摩擦等功率损失之外,其余的余热能没有得到利用,主要通过冷却回路的散热以及排气被排放到大气中.因此,将内燃机的余热能回收再利用是提高总能效率、降低油耗的一个有效途径.
当前,国外汽车和内燃机发达国家(美、英、日和欧盟)都在致力于内燃机节能新技术的研究.面对国际上围绕内燃机节能新技术的竞争态势,我国内燃机工业界和学术界,高度重视内燃机节能新技术的原始创新,针对余热能利用提高内燃机效率的科技发展趋势,通过提出先进的新技术原理和新方法,使我国内燃机工业在围绕内燃机新技术的竞争中,提高自主创新能力和国际竞争力.
内燃机余热能包括了具有瞬态性的排气动能流和具有低品位能到高品位能梯级特性的热能流.针对排气动能流开展基于附加膨胀室的排气余压充分膨胀的内燃机余压能气动循环理论和技术研究,以及针对多品位余热大温差利用的联合热力循环优化集成理论研究和热电材料转化效率的分析和测试研究都是当前研究热点.
本期选登的几篇文章涉及发动机压缩空气再生制动理想热力循环、跨临界联合热力循环、汤姆逊效应和附加热阻以及接触压力对温差发电系统影响等几个方面,属内燃机余热回收节能技术研究关注的重点领域,相信对读者会有一定的参考价值.
天津大学 舒歌群