基于粒子群算法的车用柴油机有机朗肯循环系统运行参数优化

• 作者: 孟凡骁 宋松松 常莹 张红光 杨凯 杨富斌 王宏进 贝晨
• 来源期刊: 化工学报
• 关键词: 车用柴油机 ORC 余热回收 热力学过程 传热 优化
• 年，卷（期）: 2015,（12）
• 所属期刊栏目: 能源和环境工程
• 页码范围: 5031-5039
• 页数: 9页
• 分类号: TK406
• 语种: 中文
• DOI: 10.11949/j.issn.0438-1157.20150734

摘要

为了有效回收柴油机排气余热能,通过实验研究了一台车用柴油机排气能量变化规律,进而设计有机朗肯循环(ORC)系统回收该柴油机的排气余热能,并基于粒子群算法,以净输出功率和?效率为目标函数,选取蒸发压力、过热度和膨胀机膨胀比为优化变量,对 ORC 系统的运行参数进行了优化研究.优化结果表明,在柴油机不同运行工况条件下,存在最佳的蒸发压力、过热度和膨胀机膨胀比,从而使 ORC 系统的净输出功率和?效率最优.根据运行参数优化结果,分析了ORC系统和车用柴油机-ORC联合系统(联合系统)的性能.研究结果表明,当柴油机转速为2200 r·min-1,转矩为1215 N·m时,ORC系统的净输出功率可达30.61 kW,联合系统的有效输出功提升率(POIR)可达9.86%;当柴油机转速为1200 r·min-1,转矩为1131 N·m时,联合系统的有效燃油消耗率(BSFC)为175.0 g·(kW·h)-1.