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国家重点基础研究发展计划(2011CB707206)

作品数:10 被引量:33H指数:3
相关作者:谢辉康娜李苏苏李广华黄宇更多>>
相关机构:天津大学大连海洋大学更多>>
发文基金:国家重点基础研究发展计划更多>>
相关领域:动力工程及工程热物理更多>>

文献类型

  • 10篇期刊文章
  • 2篇会议论文

领域

  • 12篇动力工程及工...

主题

  • 10篇柴油
  • 10篇柴油机
  • 7篇余热
  • 5篇余热回收
  • 4篇余热回收系统
  • 4篇热回收系统
  • 4篇重型柴油机
  • 3篇涡轮
  • 3篇朗肯循环
  • 2篇有机朗肯循环
  • 2篇能量回收
  • 2篇燃机
  • 2篇热管理
  • 2篇内燃
  • 2篇内燃机
  • 2篇发电
  • 1篇电机
  • 1篇动力涡轮
  • 1篇行驶工况
  • 1篇余热发电

机构

  • 11篇天津大学
  • 1篇大连海洋大学

作者

  • 9篇谢辉
  • 1篇杨灿
  • 1篇高文志
  • 1篇张栋
  • 1篇黄宇
  • 1篇李广华
  • 1篇周圣凯
  • 1篇康娜
  • 1篇周奎
  • 1篇李苏苏

传媒

  • 4篇内燃机工程
  • 3篇天津大学学报...
  • 1篇工程热物理学...
  • 1篇西安交通大学...
  • 1篇Scienc...

年份

  • 6篇2017
  • 2篇2016
  • 1篇2015
  • 1篇2014
  • 2篇2013
10 条 记 录,以下是 1-10
排序方式:
柴油机复合涡轮余热发电系统及电动热管理用电系统综合节油潜力研究被引量:5
2017年
针对发电复合涡轮余热回收技术对发动机燃油经济性影响的评价及节油潜力的问题,基于自行研制的发电复合涡轮余热回收系统及电动热管理系统,在回收电能得到使用的条件下研究了影响发动机燃油经济性的关键因素及两套系统的综合节油潜力。首先,分别分析了发电复合涡轮转速和发动机入口水温对复合涡轮余热系统的发电功率和热管理电动附件耗电功率的影响,明确了产能及用能的变化规律;其次,基于实测数据分析了试验条件下柴油发动机复合涡轮余热发电与电动热管理用电的实际综合节油能力,明确了影响发动机燃油经济性的关键因素;最后,根据关键因素影响油耗的规律对两套系统的综合节油潜力进行了预测分析。结果显示:柴油发动机在1 300r/min试验转速且负荷分别为25%、50%和75%工况下,复合涡轮发电量均能满足电动热管理附件的用电需求,发动机比油耗与基础发动机相比分别降低7.2%、4%和2.6%;增压涡轮及动力涡轮的等熵效率是影响系统燃油经济性的重要因素,提升等熵效率可降低废气能量回收过程中的泵气损失;在试验转速且负荷为75%工况下,随着等熵效率的提升,比油耗可在实测综合油耗的基础上进一步降低,最大降幅为4.1%,若考虑产、用能平衡策略,则该工况下比油耗可降至180.8g/(kW·h)。所提产、用能方案及分析方法可为基于余热回收技术开展的发动机节能减排研究提供参考。
何冠璋谢辉谷志伟
关键词:柴油机节油潜力
重型柴油机冷却风扇和水泵的功率分配对热管理系统总能耗的影响被引量:10
2015年
针对一款重型卡车用柴油机,在GT-SUITE平台上系统研究了电动风扇和电动水泵功率分配对热管理系统运行总能耗的影响规律,提出了风扇和水泵功率分配控制策略.为了减少水温控制的波动,降低系统控制能耗,提出采用一种基于主动扰动观测的控制算法.通过稳态工况和 HUDDS 循环工况的仿真,验证了该算法降低能耗的效果.结果表明:稳态工况下风扇和水泵功率分配的不同可造成2%~56%的总能耗差异.HUDDS 工况下,通过风扇和水泵的功率分配控制,总能耗可节能约8%.相对于PID水温控制,采用主动抗扰控制算法可节约附件总能耗5%左右,出口水温和进出口温差的控制精度可分别改善24%和40%.
谢辉康娜
Overall efficiency optimization of controllable mechanical turbo-compounding system for heavy duty diesel engines被引量:2
2017年
A controllable mechanical turbo-compounding(CMTC) system including continuously variable transmission(CVT) and power turbine bypass valve is proposed to recover waste heat from engine exhaust. The combined matching principle considering swallowing capacity of both charging turbine and power turbine, main gear ratio is investigated at first based on the analysis of individual influence. Then the effects and strategies of CVT and power turbine bypass valve are studied for better performance under off-design conditions. At last, the transient response of intake pressure of engine with CMTC system is researched and the fuel saving potential is tested under driving cycle conditions. The results indicate that the overall fuel efficiency elevates at the off-design conditions if CVT is adopted due to the improvement of power turbine operating efficiency by speed modulation. The diversion of exhaust through power turbine bypass valve under the low load condition is necessary. The back pressure of the charging turbine infuences the transient response of intake pressure for a fixed CMTC configuration. A method featured by the assistance of power turbine bypass valve is tested to improve the transient response of the intake pressure. The fuel consumption reduces by 2% and 3.4% under highway fuel economy test(HWFET) and Tianjin 503(TJ503) driving cycles respectively.
HE GuanZhangXIE HuiHE ShiJie
关键词:动力涡轮重型柴油机瞬态响应
柴油机朗肯循环余热回收系统的效率预测模型被引量:3
2017年
有机朗肯循环(ORC)技术可以有效回收重型车用柴油机的排气热能。但在道路运行过程中,其排气热源不稳定,冷源的维持也需要消耗能量,使得蒸发压力和冷凝压力的在线优化与控制实施均存在严峻挑战。为此,建立了ORC余热回收系统的效率预测模型,以ORC系统的热力学第一定律模型为基础,抓住蒸发器阶跃响应的宏观特征,提出了有效换热量的动态修正模型,以及工况模式切换的预判因子,并采用简化机理和数据建模相结合的方法,建立了冷凝器散热功耗的经验模型;提出了基于效率预测模型的ORC余热回收系统优化控制架构及策略。道路仿真结果表明了效率模型和优化算法的有效性:ORC系统的有效做功时间达到94%,蒸汽过热度控制在5~15 K之间,冷凝器散热功耗与发电功率的比值维持在20%以下。
杨灿谢辉周奎程彰
关键词:柴油机有机朗肯循环余热回收
柴油机可控机械混联动力涡轮系统余热能回收潜力研究
动力涡轮机械复合技术是内燃机余热能回收的一项重要技术。但对于传统的动力涡轮机械复合系统,固定速比的机械传动系统使得动力涡轮转速不能主动优化和控制,此外,研究表明并联和串联两种复合形式在不同运行工况下各有优势。因此本文提出...
何诗洁谢辉
关键词:柴油机
文献传递
基于斯特林循环的汽油机尾气余热回收系统设计与试验研究被引量:3
2016年
建立了基于斯特林循环的汽油机尾气余热回收的试验及数据采集系统以提高汽油机能量利用率。针对2.0DCVVT汽油机某一常用转速下,低、中、高负荷下进行试验,确定了斯特林机转速与输出电压及转速与负载电阻之间的线性关系,便于循环系统工作过程中负载电阻的选取及斯特林机转速的控制。试验结果表明:斯特林机输出功率随着斯特林机转速呈先增大后减小的趋势,斯特林机在工作过程中存在最佳工作转速,且最佳工作转速随着工质压力的升高逐渐增大;在汽油机3 000r/min、90%负荷下,工质压力为1.4MPa时斯特林机输出功率最大达到254W;对应斯特林机转速为810r/min,汽油机尾气排气温度由720℃降为415℃,系统回收功率相当于汽油机功率的0.62%,而在30%负荷时回收功率可以达到汽油机功率的1.03%。
李广华黄宇高文志张栋
关键词:内燃机汽油机斯特林循环余热回收输出功率
道路工况下朗肯循环能量回收效率研究
利用朗肯循环技术回收内燃机排气能量是一项增加内燃机能量利用率的热点技术,该技术在应用于回收车用内燃机排气能量的过程中,除了系统的小型化和轻量化,如何适应热源的瞬态特征是一个关键问题。基于此,本文旨在道路工况的条件下,研究...
杨灿谢辉
关键词:能量回收朗肯循环
文献传递
电控冷却柴油机热电余热回收系统总能效率优化研究被引量:4
2017年
为了研究热电发电装置在电控冷却系统车辆上回收废气余热的节能潜力及其影响规律,在GT-Suite软件中建立了使用集成式电控冷却系统的发动机及热电发电装置模型,并基于全历程能流回路提出了总能效率评价指标,探究了在不同发动机工况、冷却水温度的情况下,热电发电装置的加入对总能效率的影响规律。研究结果表明:基于集成式电控冷却系统,在发动机低转速区域,负荷增加导致的热电发电功率上升起主导作用,热电发电装置带来的总能效率改善随负荷的增加而上升;而在发动机中高转速区域,冷却能耗代价问题凸显,高负荷工况冷却能耗代价过高,热电发电装置带来的额外冷却能耗会使得总能效率恶化,在中低负荷工况才稍有改善;同时存在最佳冷却水温,使得系统总能效率最大。
谢辉聂尔冰
关键词:柴油机
柴油机有机朗肯循环余热回收系统的动态效应被引量:2
2017年
车辆在道路运行过程中,其发动机基本处于动态变工况运行状态,排气流量和温度呈现出强烈的瞬变特征,揭示有机朗肯循环余热回收系统在瞬变热源条件下的动态效应是其实现车用化的关键.基于柴油机有机朗肯循环余热回收系统的试验平台和仿真平台,首先讨论了有机朗肯循环系统在小时间尺度上的瞬态响应特征.研究发现,蒸发器的传热惯性是有机朗肯循环系统阶跃响应的主导特征,可用1阶惯性方程建模,同时受到相变边界移动、蒸发压力与温度耦合作用的影响.其次,研究了有机朗肯循环系统在大时间尺度上的道路运行特征,从宏观层面揭示了有机朗肯循环系统的综合能效与循环工况的关联关系.结果表明,循环工况的平均车速越高,怠速次数越少,则朗肯循环系统的有效做功时间越多,且蒸发压力和蒸气温度的控制效果越好,进而系统的综合能效就越高.
杨灿谢辉周奎程彰
关键词:柴油机有机朗肯循环余热回收
重型车用柴油机废气发电复合涡轮行驶工况的适应性被引量:3
2014年
针对发电复合涡轮形式对发动机余热回收效果的影响,建立了详细的某重型柴油机废气涡轮回收整车仿真平台,构建了电辅助复合涡轮、并联复合涡轮、纯电动复合涡轮和串联复合涡轮4种形式废气能量回收方案,对比分析了这4种典型的复合涡轮结构在发动机外特性、瞬态工况和道路运行工况下的废气能量转换效率及节油效果.研究结果表明,不同的驾驶工况应选用不同的复合涡轮形式;采用基于涡前压力动态优化控制,是实现发动机功率与涡轮发电功率合理分配、达到发动机总体效率优化的关键.研究结果对于复合涡轮结构选型以及发电复合涡轮与发动机的匹配与集成具有指导价值.
谢辉李苏苏
关键词:柴油机
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