回热布雷顿空气循环回收内燃机废气余热的模拟

摘要

为回收内燃机废气余热,基于回热布雷顿空气循环原理设计了一套底循环系统.针对不同的循环压力、空气流量、环境温度和内燃机排气温度,采用数值迭代的方法,对底循环传热过程和热力循环过程进行耦合计算,分析了底循环参数、排气参数和环境温度对废气余热回收效率的影响.结果表明:回热器的植入虽然回收了部分涡轮排气余热,但却抑制了换热器传热量;随着工质流量增加,回热器传热量先增后减,换热器传热量单调递增,回收效率先增后减;随着循环压力增加,回热器传热量单调递减,换热器传热量在中小流量范围递增,回收效率先增后减.排气温度越高、环境温度越低,回收效率越高.在排气温度为755℃、环境温度为10℃时,最大废气能量回收效率为7.2％,较标准布雷顿循环有一定提高.