基于废气循环和增压空气制冷器热量的重型载货车循环效率和热量利用率提高

基于废气循环和增压空气制冷器热量的重型载货车循环效率和热量利用率提高

废气热量回收是重型载货车柴油机应用的节能减排关键技术之一。发动机在不同的工作条件下，排放到大气中的能量在30%～40%之间，所以利用从废气中回收热量对柴油机降低排放是相当可观的。对于重型载货车柴油机最适合也是技术前景最好的方案之一就是采用朗肯循环。

介绍了未来减少发动机排放的解决方案，研究了在柴油机上应用朗肯循环使热量利用率提高后带来的一些问题。以热动力学原理为基础建立了理论仿真模型，模型由3个子系统模型组成：柴油发动机热动力学模型、朗肯循环热动力学模型和废气热量冷却器模型，分别采用了两种热量转化媒介：水（蒸汽）和有机液体。为了缩小这套系统的规模，研究利用包括废气热量在内的其它能量，比如通过增压空气制冷器和废气再循环技术回收涡轮增压的热量，通过模型仿真研究了这两套系统的能量回收能力。仿真结果对比了发动机在不同的转速、载荷和温度下基于朗肯循环的能量回收率。为了获得一个完整的能量回收系统应用前景的估计，分析了这套系统的性价比。一套额定能量回收功率为30kW的朗肯循环系统价格大约为15000美元，按照重型载货车15年的使用期限，则加装这套能量回收系统的柴油发动机可以节省资金，同时实现节能减排。

刊名：Energy Conversion and Management（英）

刊期：2012年第3期

作者：Dimitrios T. Hountalas et al

编译：吴玉杰