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

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。     

内燃机余热有机朗肯循环工质筛选研究

汽车发动机余热资源品位高、回收潜力大,适合使用有机朗肯循环(Organic Rankine Cycle,ORC)进行回收利用。本文中针对内燃机余热有机朗肯循环的特点提出工质筛选条件,并根据实际系统的性能和成本分析,提出以总净功量、热效率和膨胀机的膨胀比与尺寸参数等为评价指标的系统评价方法,对筛选出的备选工质进行评价。结果表明,工质的表现主要与临界温度和分子复杂度有关,ORC系统的性能与工质的临界温度呈正相关,系统成本则与工质的分子复杂度呈正相关。因此,临界温度较高而分子复杂度偏低的工质R1233zd(E)是7种备选工质中的最佳选择。     

余热回收用活塞式单阀膨胀机性能模拟及进排气结构分析

根据朗肯循环发动机尾气余热回收系统中活塞式单阀膨胀机结构特点,建立了其工作过程仿真模型。4种工况下膨胀机缸压试验数据表明,模拟指示功率误差在0.99%～10%,工质水质量流量误差均在3%以内,验证了模型的有效性;在此基础上,在进口压力5 MPa,进口温度520℃,转速1 950 r/min工况下,针对进排气结构参数对膨胀机性能的影响进行分析,得到了膨胀机指示功率、循环质量流量及绝热效率随进气顶杆高度和排气口高度变化的规律。     

基于双有机朗肯循环的 CNG 发动机余热回收系统参数优化及工质选择

为了充分利用 CNG 发动机的余热能量,根据 CNG 发动机的余热能分布特性设计了双有机朗肯循环系统,用来回收 CNG 发动机的排气能量、进气中冷能量以及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,高温循环采用 R245fa 作为工质,用于回收 CNG 发动机排气能量;低温循环分别采用 R245fa , R1234ze 和 R1234yf 作为工质,用于回收进气中冷能量、高温循环冷凝过程中释放的能量以及发动机冷却系统的能量。在 CNG 发动机标定工况下,对双有机朗肯循环系统的参数敏感度进行了分析。结果表明：较高的高温循环蒸发压力和低温循环蒸发温度,较低的高温循环冷凝温度和低温循环冷凝温度可以提升双 ORC 系统的净输出功率和热效率;高、低温循环均选择 R245fa 的方案可以使系统具有较优的热力学性能。     

新型R1233zde制冷剂的高效节能环保性能分析

有机朗肯循环作为回收发动机废热的有效手段,在商用车领域受到关注。R245fa是常见的有机朗肯循环工质,随着碳排放标准日趋严格,GWP高于150的制冷剂未来将面临淘汰。本文中提出一种新型低GWP制冷剂R1233zde替代R245应用于有机朗肯循环,物性与R245fa相近,GWP为7。并针对有机朗肯循环,建立了系统仿真模型,比较相同工况下两种工质的性能参数:蒸发温度,泵耗功和循环热效率。分析表明R1233zde泵耗功相比减少约15.05%~17.02%,R1233zde最大热效率比R245fa高7.03%。     

柴油机排气余热有机朗肯循环系统工质选择

工质的合理选择对有机朗肯循环回收柴油机排气余热产生重要影响。通过试验和理论计算,分析某6缸柴油机变工况下排气余热能的分布特性,提出有机工质初选条件,进而对满足条件的8种有机工质进行柴油机排气余热有机朗肯循环系统的热力学性能和经济性能对比分析。结果表明:在8种有机工质的蒸发压力范围内,R420A的系统热效率最大,为6.83%;在柴油机变工况下,R420A的系统总净输出功率、系统最大净输出功率和系统平均净输出功率均高于其他工质,分别为306.81 kW,9.769 kW和2.005 kW;采用R420A的系统初期投资成本较少,仅次于R417A和R437A,但其单位能量产出成本(LEC)最小。     

基于有机朗肯循环的发动机余热回收技术

通过比较8种循环工质在有机朗肯循环(ORC)系统中的热力过程,从系统性能、可靠性、环保等角度综合考虑,验证了R245fa用于ORC循环工质的优势。以康明斯某重型车用发动机为应用目标,设计了一套余热回收发电系统,通过回收增压空气、尾管废气、发动机废气的热量,用于发电。经过计算,该系统的余热回收效率为10.4%。     

基于天然气发动机排气余热回收系统的非共沸混合工质性能分析

针对一台车用天然气发动机排气能量的变化规律,建立了带回热器有机朗肯循环系统,对比分析了采用纯工质R245fa和非共沸混合工质R416A时,带回热器有机朗肯循环系统的净输出功率、热效率、效率和单位工质能量输出密度。结果表明,采用非共沸混合工质R416A时上述各项性能指标均优于采用纯工质R245fa。最后,构建了天然气发动机-带回热器有机朗肯循环联合系统,采用非共沸混合工质R416A,分析了联合系统的热效率。结果表明,加装带回热器有机朗肯循环系统后,发动机热效率最大可提高7%。     

甲醇发动机掺烧甲醇裂解气当量比燃烧特性研究

为评估当量比燃烧工况下掺烧甲醇裂解气对甲醇发动机性能的影响，以一台点燃式甲醇发动机为原型，建立三维仿真模型，并通过不同工况下的缸内压力试验数据进行模型标定。基于标定模型研究了当量比燃烧情况下不同裂解气替代比对发动机性能的影响。结果表明：增大甲醇裂解气替代比会导致缸压峰值、放热率峰值上升，且相应的曲轴转角提前，燃烧重心前移，燃烧持续期缩短。甲醇裂解气替代比增大，相应的发动机循环指示功逐渐减小，主要原因在于当量比燃烧情况下进入缸内的燃料质量及其总热值降低。在考虑尾气余热回收后，增大裂解气的替代比，指示热效率会有所上升，呈现先增大后减小的趋势，在替代比为50%时达到最大值41.26%。     

采用有机朗肯循环废热回收的轻度混合动力火花点火涡轮增压轿车柴油机

汽车制造商在努力制造更节油的车辆时,会考虑采取一切可能的措施来提高内燃机动力系统的效率。其中,48V轻度混合动力技术即是节油措施之一。采用米勒技术的火花点火直喷发动机和从发动机废热中回收能量也是节油措施的一种。研究沃尔沃轿车基于乙醇的有机朗肯循环废热回收系统,围绕4缸2.0L的火花点燃发动机成功构建,运用48V轻度混合动力技术的同时考虑了车辆的安装需求。     

不均匀沉降对拓宽桥梁拼接板受力影响研究

对云南省内3条典型改扩建公路的拓宽桥梁进行实地调研,掌握山区公路拓宽桥梁的特点,研究新旧桥不均匀沉降对结构作用的主要影响参数,分析各参数的影响程度及规律,为拓宽桥梁设计提供依据.     

公交站点设置对道路通行能力的影响分析

分析了现有道路通行能力计算方法,认为其在计算的过程中忽略了公交停靠站对通行能力的影响,使得计算结果偏大,针对这一明显的不足,提出了改进思路。列举了国内常见的6种公交停靠站点设置形式,并对其进行了比较分析,按照公交站点对道路通行能力的影响方式的不同,将它们分为4类。研究各类公交停靠站处交通流的运行特征,指出车辆在公交站点处的排队现象可以用M/M/C系统进行近似分析,在此基础上,就3个主要类别的公交站点对道路通行能力的影响程度进行量化,得到了相应的修正系数。最后,通过实例的验算,证明了所得修正系数的可行性及正确性。     

高速公路景观安全协调性研究

采用加权区间层次分析法和模糊数学法对高速公路景观安全协调性进行分析,将高速公路景观设计安全评价细分为线形、中央分隔带、路侧、桥梁、隧道、交叉口、服务区、附属设施等8个评价要素,分项提取和建立各自的评价指标体系,定量评价其景观安全协调性的优劣程度,以重庆涪陵至石柱沿江高速公路的景观安全协调性研究为例对该指标体系进行验证。结果表明加权区间层次分析法有效可行,简洁易实现,具有较好的现实意义。     

高速公路桥梁工后服务的几点体会

通过高速公路桥梁设计和工后服务工作的实践,对高速公路桥梁设计和施工过程中的一些问题提出讨论。     

桥墩防船舶撞击研究概述

近年来随着道路交通和航运事业的发展,桥梁日益增多,船舶吨位日益增大,船舶航速也越来越快,这将给桥梁的安全带来新的问题,因此桥墩防船舶撞击问题的研究具有明确的应用背景和实际意义.目前中、美、欧洲等国的设计规范均对桥墩防撞设计做出了相关规定,然而分析发现:各国规范仍大都采用简单的静力设计法,没有反映出船桥碰撞的冲击动力本质;近年来,船桥碰撞有限元分析技术在重大桥梁工程船撞设计专题研究中得到了越来越多的应用,但工程师使用则极为困难,很难推广至一般桥梁设计.鉴于此,从桥墩自身结构和桥墩防护结构两个方面对桥墩防船舶撞击研究进行了评述,指出了目前存在的主要问题并提出了相应的建议,并提出了船桥碰撞冲击动力学理论研究的三个设计因子以及相应设计流程.     

疏浚对既有桥梁安全影响的分析

随着经济的发展,交通畅通、河段疏浚、景观效果和旅游发展等交叉专业的综合提升,越来越受到重视。借助Midas和桥梁设计师两个软件,根据河段疏浚施工时序,分为不同的计算工况,在不同的工况下计算桥梁下部结构的安全性,提出对桥梁安全性的影响内容。通过讨论河段疏浚对既有桥梁的安全存在一定的影响,提出计算模式的探索方式,提供有效的分析数据,供管养单位和河段疏浚单位进行参考。     

外加剂对水泥混凝土性能的影响分析

对掺加了不同外加剂后混凝土的表观密度、凝结时间、泌水率等性能的变化进行了试验研究.结合试验结果,从外加剂的选择、掺量控制等方面,阐述了应用混凝土外加剂时的注意事项,以实现改善混凝土性能,获取预期的技术经济效果的目标.     

路面平整度对小汽车噪声的影响研究

噪声作为交通环境污染的主要类型之一,正呈现出越来越严重的趋势。国内外大量研究表明,车辆在城市道路上行驶时产生的噪声主要有动力噪声和轮胎噪声两部分。而平整度对这两部分噪声的噪声源都有重要的影响。本文主要研究的是城市道路中路面的平整度对小汽车的噪声产生的综合影响。结果表明,在正常行驶时(不固定排档),平整度与噪声间有明显的线性关系。这一结果使得交通噪声的预测精度得到了一定的提高。     

滑坡体力学特征对抗滑桩作用力分布规律的影响

采用弹塑性有限元方法分析滑坡体弹性模量、重度、抗拉强度对抗滑桩作用力分布规律的影响,结果表明滑体弹性模量增大,抗滑桩所受的滑坡推力和剩余抗滑力幅值增大;随着重度增大,滑坡推力和剩余抗滑力都增大;抗滑桩作用力在岩体被拉裂前随抗拉强度增大而增大。     

物联网在公路运输业的应用探讨

对物联网在公路运输业中的应用进行探讨,通过射频识别、红外感应器等将车辆与物品的信息记录下来,并随着车辆运输行进过程辅以GPS与G IS技术,对车辆位置与物品位置进行有效跟踪,为查询车辆交通信息与物品运输实时信息提供帮助,从而提高公路运输服务能力和水平,降低物流成本。