国家自然科学基金(51376011)
- 作品数：33 被引量：117H指数：7
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- 相关机构：北京工业大学承德石油高等专科学校北京信息科技大学更多>>
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- 相关领域：动力工程及工程热物理文化科学理学更多>>
- 基于有机朗肯循环的车用柴油机排气余热回收系统性能分析被引量：7
- 2015年
- 利用设计的有机朗肯循环系统回收某重型车用柴油机的排气能量,通过台架试验,获得了变工况下柴油机排气余热能分布特性。分析了有机工质蒸发压力、过热度以及柴油机工况变化对有机朗肯循环系统性能的影响,以系统净输出功率和热效率为优化目标,确定了适用于有机朗肯循环系统的最佳蒸发压力。研究结果表明,当有机工质蒸发压力为1.8 MPa时,有机朗肯循环系统的净输出功率最大可以达到12.69kW,热效率可以达到11.19%;将有机工质加热至过热状态并不能明显提高有机朗肯循环系统的净输出功率。
- 杨富斌董小瑞王震杨凯张健张红光
- 关键词：柴油机余热回收有机朗肯循环变工况
- 柴油机全工况下抽气回热式有机朗肯循环系统分析被引量：5
- 2014年
- 针对一台车用柴油机的排气能量变化规律,建立了抽气回热式有机朗肯循环(RORC)系统,分别采用纯工质R245fa和非共沸混合工质Mix(异戊烷与R245fa按照摩尔比例7∶3组成的混合工质),研究了抽气压力这一参数对RORC系统净输出功率、系统热效率、工质质量流量等性能的影响;进而确定Mix抽气压力1.15 MPa,R245fa抽气压力1.2 MPa,在柴油机全工况范围内,对比分析了采用2种工质的RORC系统的净输出功率、效率、工质质量流量等性能随柴油机转速和转矩的变化情况,结果显示,在柴油机全工况范围内,与采用R245fa的RORC系统相比,采用Mix作为工质的RORC系统的余热回收效果更佳。
- 张红光张健杨凯赵光耀刘昊姚宝峰
- 关键词：柴油机全工况有机朗肯循环非共沸混合工质
- 应用隔板式定容燃烧弹的甲烷-空气混合气射流引燃研究
- 2014年
- 在定容燃烧弹内添加带孔横隔板实现甲烷-空气混合气的射流引燃,可以达到甲烷-空气混合气快速燃烧的目的。利用纹影法研究了在不同的初始条件下,隔板位置、隔板孔径及隔板孔数等不同横隔板参数,对射流引燃实现甲烷-空气混合气快速燃烧的影响。将有隔板与无隔板条件下,单孔隔板与多孔隔板条件下的实验数据进行对比,结果表明:使用横隔板后较无隔板情况可以提高甲烷-空气混合气的燃烧速率;在文中实验条件下的隔板式定容燃烧弹中,横隔板在中间位置时主燃烧室最易发生燃烧现象;甲烷-空气混合气的燃烧压力峰值随横隔板孔径和孔数的增加呈现先增加后减小的趋势,燃烧压力峰值出现时刻随横隔板孔径和孔数的增加而提前。
- 刘昊张红光赵光耀白小磊王震孙娜
- 关键词：工程热物理定容燃烧弹横隔板
- 基于快速压缩机的二甲醚掺氢着火延迟特性研究
- 2016年
- 在温度范围650-830 K,上止点压力1.94-2.45 MPa,当量比0.83-1.25,氮气稀释率89.74%实验条件下,本文利用快速压缩机（RCM）研究了掺氢比、当量比和上止点压力对DME/H2/O2/N2混合气着火延迟期的影响。利用CHEMKIN-PRO软件在更宽广温度范围内对混合气着火延迟进行了同等条件下的模拟计算。结果表明：随着掺氢比的增加,DME/H2/O2/N2混合气第一阶段着火延迟期变化不大,总着火延迟期延长;随着当量比及上止点压力的增加,混合气第一阶段着火延迟期变化不大,总着火延迟期逐渐缩短。
- 石智成卢海涛刘昊张红光
- 关键词：快速压缩机二甲醚氢气着火延迟期
- 车用柴油机变工况下双有机朗肯循环系统的性能分析被引量：4
- 2015年
- 为充分利用柴油机的余热能量,针对一台车用六缸柴油机,设计了一套双有机朗肯循环系统,用来回收柴油机的排气能量和冷却系统具有的能量.该双有机朗肯循环系统包括高温循环和低温循环,均采用R245fa作为工质,高温循环用于回收柴油机排气能量,低温循环用于回收柴油机冷却系统能量和高温循环冷凝过程中工质所释放的能量.通过台架试验,在研究柴油机变工况下余热能分布特性的基础上,对双有机朗肯循环系统的余热能回收潜力进行了分析.分析结果表明:在柴油机整个工况范围内,双有机朗肯循环系统的净输出功率最高可达26.58kW,系统热效率最高可达14.62%;柴油机-双有机朗肯循环联合系统在燃油经济性和动力性方面具有明显的优势.
- 董小瑞杨富斌张红光王震杨凯张健
- 关键词：车用柴油机变工况余热回收
- 基于快速压缩机的二甲醚燃烧特性研究被引量：1
- 2015年
- 为了研究二甲醚（DME）的燃烧特性,在初始温度293 K、驱动压力0.6 MPa、初始压力0.04~0.08 MPa、氮气稀释率47.29%~60.81%、压缩比8.82~12.02的实验条件下,利用快速压缩机（RCM）研究了初始压力、氮气稀释率、压缩比对DME-O2-N2混合气着火延迟期和最高燃烧压力的影响。结果表明：DME-O2-N2混合气出现两阶段放热现象与两阶段着火延迟期;随着压缩比的增加,混合气的着火延迟期出现负温度系数（NTC）现象,随初始压力的升高,出现NTC现象的温度向高温方向发展;随氮气稀释率的增加,出现NTC现象的温度向低温方向发展;初始压力一定,不同压缩比下,随氮气稀释率的增加,混合气的最高燃烧压力和第2阶段着火延迟期呈相反的变化趋势;氮气稀释率一定,不同初始压力下,随压缩比的增加,混合气的最高燃烧压力和总着火延迟期呈相反的变化趋势。
- 石智成刘昊张红光卢海涛
- 关键词：工程热物理快速压缩机着火延迟期负温度系数
- 基于GT-Suite的有机朗肯循环系统性能分析被引量：1
- 2016年
- 采用GT-Suite软件针对固定式天然气发动机排气余热回收系统(ORC)进行数值模拟,分析膨胀机的动态特性并以此确定ORC系统的运行状态,并在此运行状态下研究固定式天然气发动机-ORC联合系统的运行性能。结果表明,当固定式天然气发动机在低负荷区域运行时,膨胀机内的有机工质质量流量波动明显。联合系统的热效率随着发动机负荷的增加而增大,但是在高负荷区域增加幅度不明显。当发动机运行在额定工况点时,联合系统的热效率最大可提高5.0%,有效燃油消耗率(BSFC_(com))最大可降低4%。
- 宋松松张红光杨富斌贝晨王宏进孟凡骁
- 关键词：有机朗肯循环数值模拟
- 压缩空气驱动自由活塞膨胀机-直线发电机特性试验被引量：11
- 2017年
- 提出了一种采用有机朗肯循环(ORC)系统的自由活塞膨胀机-直线发电机(FPE-LG)试验样机,并在压缩空气试验平台上对FPE-LG样机的运动特性进行了试验研究。结果表明,在进气压力较高的工况下,FPE-LG能够稳定运行,基准位置处活塞速度和运行止点位置的循环变动较小。当进气压力为0.2 MPa,工作频率为2.5 Hz时,活塞最大速度接近1.2 m/s;进气角、排气角和进气压力对活塞运动的对称性和直线发电机输出功率有重要影响,减小排气角或增大进气角,有利于提高活塞运动的对称性、减小活塞运动的循环变动、明显改善直线发电机的输出功率。当进气压力为0.19 MPa,工作频率为2.5 Hz时,直线发电机输出功率的峰值最大,约为19.0 W。
- 张红光于飞李高胜侯孝臣刘宏达田亚明
- 关键词：自由活塞膨胀机直线发电机运动特性输出功率
- Performance Study for Miller Cycle Natural Gas Engine Based on GT-Power
- In order to improve the thermal efficiency of natural gas engine and reduce the NOx emission from engine,this ...
- Songsong SongHongguang Zhang
- 关键词：SIMULATION
- 有机朗肯循环系统中工质泵的运行性能被引量：9
- 2017年
- 为研究车用有机朗肯循环(organic Rankine cycle,ORC)余热回收系统中工质泵的性能及选型,在模拟车用ORC余热回收系统的工作环境下,设计并搭建了以R123作为工质的多级离心泵性能测试实验系统。通过控制多级离心泵转速(870~2900 r·min^(-1))、调节工质流量(0.20~5.00 m3·h^(-1)),得到了多级离心泵特性曲线。通过分析变工况时多级离心泵关键参数间相互作用关系,及其对车用ORC余热回收系统性能的影响情况,验证了多级离心泵应用于车用ORC余热回收系统的可行性,并确定了其最佳工况点参数。研究结果表明:变工况时,多级离心泵总效率为15.00%~65.70%。车用ORC余热回收系统的蒸发压力、热效率均随着多级离心泵转速的增加而增加。在高转速区,工质流量对系统蒸发压力和多级离心泵输入功率(多级离心泵消耗的电功率)的影响明显增大。随着系统蒸发温度的升高,工质泵实际输入功率占膨胀机输出功率的比例(back work ratio,BWR)最高可达0.45。当多级离心泵转速为2900 r·min^(-1)时,车用ORC余热回收系统热效率最高可达10.50%。
- 张红光杨宇鑫孟凡骁赵蕊田亚明刘毅
- 关键词：有机朗肯循环热力学变工况运行性能
