液氮发动机论文_苗晓南

导读:本文包含了液氮发动机论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:液氮,发动机,热力学,换热器,时间,余热,内燃机。

液氮发动机论文文献综述

苗晓南[1](2012)在《柴油机余热驱动的液氮发动机复合系统循环优化及缸内流动仿真》一文中研究指出能源是一个国家的经济的命脉,如何充分提高能量利用率是人们一直在关注的研究,而柴油机排气余热利用正是其中的研究方向之一。本文依托省重点科技创新团队项目“船用柴油机热管理节能技术研究”和横向课题“液氮发动机系统优化和应用技术开发”,针对利用柴油机余热的吸收式制冷循环、吸附式制冷循环利用的高温热源(55-200℃),COP较传统制冷剂低,并且效率较低等问题,在借鉴参考国内外相关研究的基础上,设计了一种柴油机排气余热为热源的液氮发动机驱动制冷循环系统,并对该系统进行了可行性分析,MATLAB GUI建模,对液氮发动机系统进行了循环优化及缸内流场分析。具体包括以下几部分内容:1.通过对液氮的可用能进行分析,找出提高液氮发动机功率的方法。通过对系统的各个部分的分析,证明系统的可行性。2.通过使用MATLAB GUIDE交互式组件布局功能设计出柴油机排气余热为热源的液氮发动机制冷复合系统的参数计算界面,而后对界面中的各个控件进行回调程序的编译,以实现GUI界面的功能,并为后面的研究提供支持。3.通过前面的MATLAB设计的软件对液氮发动机系统循环优化进行计算,并与之前进行对比,分析影响发动机效率的核心问题。并对这些核心问题进行逐项的比较。液氮发动机缸内过程是制约复合循环综合能量利用率的核心问题。4.运用Pro/e、Hypermesh、Star-cd等软件,根据柴油机缸内模拟的方法,对液氮发动机的进、排气道,气缸进行模拟。并根据之前的理论计算,对该过程进行分析。将液氮发动机的实验结果与模拟的结果进行对比、分析,找出存在较大差异的地方,分析原因。(本文来源于《杭州电子科技大学》期刊2012-11-01)

聂相虹,俞小莉,陈平录,方奕栋[2](2010)在《液氮发动机循环可用能及效率分析》一文中研究指出针对液氮发动机开始朗肯循环过程可用能损失较大的问题,提出分析方法,研究液氮发动机开式朗肯循环过程中可用能损失分布;研究并设计液氮二级再热系统,分析液氮发动机开式朗肯循环与内燃机混合加热循环的联合循环.结果表明,排气是可用能损失的主要环节之一,约占系统输入可用能的20%;且初始膨胀温度受环境温度限制是导致排气可用能损失的主要原因.再热系统可以消除环境温度因素对循环效率提高的限制;采用二级再热膨胀系统,选取合理的再热温度和二级膨胀压力可以得到更高的效率.采用液氮发动机开式朗肯循环与内燃机混合加热循环的联合循环,可以将无法直接做功的内燃机常压高温排气的温度转化为液氮发动机进气可用能,等质量工质的联合循环将整个系统的平均效率提高了8.06%.(本文来源于《浙江大学学报(工学版)》期刊2010年11期)

于得水,袁祖强[3](2010)在《液氮发动机配气装置的原理与实验研究》一文中研究指出液氮发动机的供气能力决定着它的工作效率,为了提供液氮发动机工作所需要的充足稳定的高压气体,设计了一种应用于液氮发动机的配气装置,该装置由液氮存储设备、低温泵、换热器及配气筒组成,该装置将低温液氮通过换热器汽化成高压氮气,提供液氮发动机的正常工作所需的高压气体。对配气装置的原理和热力过程进行研究,并通过实验对换热器性能进行测验和分析,通过实验研究发现该装置供气稳定,出口压力和进出口压力差都能满足液氮发动机正常的工作需要。(本文来源于《机械设计与制造》期刊2010年11期)

于得水,袁祖强,纪和平[4](2010)在《液氮发动机换热器的结霜研究》一文中研究指出液氮汽车换热器的性能决定着液氮发动机的工作效率。分析了结霜对换热器性能的影响,阐述了换热器结霜的数学过程,并对如何避免换热器的结霜进行研究。提出了两种新型的避免结霜方法:采用预混和式换热器和改变翅片间距。通过试验发现这两种方法可以有效的防止换热器的结霜,提高换热器的汽化效率。(本文来源于《低温工程》期刊2010年03期)

刘林,俞小莉[5](2007)在《液氮发动机试验及效率分析》一文中研究指出为了解液氮储能气动发动机的工作特点,实现液氮可用能的高效利用,搭建了液氮动力系统试验台架,测试了发动机在进气压力为0.1-1 MPa和转速为300-1 500 r/min区间内的动力性能和经济性能.分析了试验结果所展现的液氮发动机的动力性能和经济性能随进气压力和转速的变化规律.试验发现,发动机的输出功率与进气压力成正比关系;气阻现象使得发动机效率不随系统压力的增加而增加.系统的不可逆损失归结为内部不可逆损失和外部不可逆损失两部分并建立了相应的数学模型,结合试验数据,计算了液氮的单位质量可用能在系统中的分配.结果说明漏气损失与系统输出具有相同的量级,应该杜绝系统的漏气;换热损失消耗了大部分的液氮可用能,构建高效的液氮动力系统,必须采用多级循环.(本文来源于《浙江大学学报(工学版)》期刊2007年05期)

翟昕,俞小莉,沈瑜铭[6](2006)在《液氮发动机循环分析》一文中研究指出新型零排放液氮发动机存在朗肯循环和布雷顿循环两种做功循环方式,为了了解两种循环方式对液氮发动机匹配设计的要求,基于有限时间热力学理论,对比了两种循环对液氮发动机输出功率的影响,研究了液氮发动机在变温热源和恒温冷源之间朗肯循环和布雷顿循环的性能,着重分析了导热率对循环性能及输出功率的影响,为液氮发动机换热器的匹配提供依据。得出换热器的热导率和热容率的匹配决定朗肯循环的最佳循环功率,而与朗肯循环相比布雷顿循环能更好的实现发动机的功率特性的结论。(本文来源于《低温工程》期刊2006年06期)

刘林,俞小莉,翟昕,张喜州[7](2006)在《液氮发动机的热力循环设计》一文中研究指出针对基于单级朗肯循环的液氮发动机效率低和主换热器外表面结霜的问题,设计了基于等熵膨胀的液氮-甲烷-乙烯-R134a四级朗肯循环液氮发动机动力系统新方案.计算结果表明,液氮在所设计的热力循环下的比输出功比采用单级朗肯循环提高了129%;即便充分考虑不可逆因素的影响,液氮的比输出功也远大于蓄电池的比输出功.由于新系统中最上一级热力循环的温度超过水的冰点,避免了主换热器的结霜问题,同时将太阳热能引入新系统,进一步提高了动力系统的效率.比较了基于新循环与基于二级布莱顿循环的液氮动力系统,指出在理想情况下两者的比输出功接近,但当考虑压降和温差等实际因素时,二级布莱顿循环的比输出功远小于所设计的多级多组分朗肯循环.(本文来源于《浙江大学学报(工学版)》期刊2006年11期)

张喜州,俞小莉,元广杰,蔡金雷[8](2005)在《液氮发动机及其性能分析》一文中研究指出介绍了液氮发动机的基本原理以及国内外发展概况。参照内燃机性能评价方法,探讨了液氮发动机的性能评价指标。根据经过改造的采用旋转阀式进气机构的单缸发动机实验结果,从输出功率、能量利用率和气耗率等方面分析了液氮发动机的动力性能和经济性能。发现液氮发动机在较低转速下有较好的动力性和经济性。(本文来源于《车用发动机》期刊2005年04期)

张喜州[9](2005)在《液氮发动机工作过程数值仿真与试验研究》一文中研究指出随着环境保护和可持续发展的要求不断提高,汽车工业的发展也面临着能源和环保两方面的挑战。液氮发动机正是因应这种形势而出现,它没有缸内的燃烧过程也没有污染物的排放,是真正意义上的绿色动力;它以液氮储能不消耗石油资源,是对能源利用形式的一个新的有益的探索。 本文以液氮发动机为研究对象,在国家教育部博士点基金项目“液氮发动机理论与实验研究”(No.20020335079)的支持下,在以下方面进行了研究: 1.在理论上从可用能分析的角度对液氮发动机缸内过程进行了分析,探讨了多级联合循环以及再热循环,并分析实际循环中应采取的合理的初始膨胀压力以及膨胀方式。 2.通过对液氮发动机缸内控制边界物理模型的分析,基于热力学第一定律的能量守恒原理和理想气体状态方程,建立了理想的一维的基于时间的液氮发动机缸内工作过程的连续状态数学模型。 3.根据上述的数学模型,基于Matlab/Simulink/Stateflow的工作环境建立了液氮发动机的缸内工作过程的Simulink模型,并通过与试验所得结果的对比验证了模型的正确性。 4.基于液氮发动机缸内过程的Simulink模型以及Matlab的分析环境,对旋转阀的结构参数和液氮发动机的运行参数如转速、进气压力等对液氮发动机工作过程的影响形式进行了分析。 5.基于S185柴油机改造的液氮原型机进行了试验研究,分析了进气相位对液氮发动机的动力性能以及经济性能的影响,得到了液氮发动机的速度特性和负荷特性。 从数值仿真和试验研究的结果可以看出,液氮发动机具有理论和实践的可行性,有必要对影响液氮发动机性能的关键技术进行深入的研究,为液氮发动机的实际应用奠定坚实的理论与实践基础。(本文来源于《浙江大学》期刊2005-01-01)

元广杰[10](2004)在《液氮发动机理论与实验研究》一文中研究指出汽车工业的可持续发展面临两大问题,能源与环境。为此,人们不断寻求高效、节能的清洁汽车动力。液氮发动机的储能介质有较高的能量密度;在其运行中不会引入重金属等二次污染;甚至可以成为城市净化器;其最具吸引力的特点是液氮发动机可以对工业副产品之一的液氮进行优化利用。 本文以液氮发动机为研究对象,其工作以国家自然科学基金委福特基金第叁期项目“气动汽车发动机探索性研究”(No.50122115)、浙江省重大科技项目“压缩空气发动机研究”(No.021101759)、国家教育部博士点基金项目“液氮发动机理论与实验研究”(No.20020335079)为依托,在以下方面对液氮发动机进行了深入研究。 第一、循环优化分析:采用经典热力学研究了等压再热与等容再热对循环功的影响;采用有限时间热力学深入研究了恒温热源一恒温冷源和变温热源一恒温冷源液氮发动机朗肯循环、布雷顿循环和斯特林循环的优化和对比;着重研究了工质导热率与热机换热器总导热率之比对循环性能的影响、高温侧换热器导热率与低温侧换热器导热率之比对循环功率的影响等内容;得到了一些对循环和系统设计具有现实指导意义的结论。 第二、效率分析平台:首次建立了液氮发动机效率评价平台,其主要内容包括对实验用液氮发动机开式朗肯循环效率进行了分析,将换热器与发动机对效率的影响区分开来;对液氮发动机开式朗肯循环与液氮制取制冷循环复合循环的效率进行了分析,更加深入的探讨了液氮发动机的经济性;分析了液氮发动机循环的热力学第二定律效率,并进行了(火用)损失分析;整体上揭示了液氮发动机效率的影响因素。 第叁、工作过程建模和优化:结合实验数据,首次建立了应用于液氮发动机的变质量过程热力学缸内进气、膨胀、排气过程数理模型。首次采用变质量系统热力学原理探讨了通过对进气温度与缸内残余质量温度的控制有助于实现准等温膨胀的可行性;首次采用有限时间热力学对具有压降不可逆液氮发动机开式朗肯循环进行了工作过程分析,研究了漏气和压降对液氮发动机效率和功率的影响关系。通过对液氮发动机进气道流动的仿真证明了液氮发动机进气道流动过程具备激波产生的条件。首次将激波理论应用于液氮发动机进气过程,理论上证明了通过激波理论稳定进气量和实现缸内进气稳定高压的可行性。 第四、实验研究:首次对液氮发动机速度特性、负荷特性进行了研究,为基于运行工况的液氮发动机控制策略提供实验依据;首次对进排气相位对液氮发动机经济性能和动力性能的影响进行了分析;通过实验验证了旋转阀进排气机构创新设计;通过实验数据验证了液氮发动机缸内膨胀变质量系统热力学模型的正确性。浙江大学博士学位论文摘要 本人在上述工作中的创新贡献在于:1、建立了液氮发动机效率分析与评价平台。2、建立并实验验证了液氮发动机缸内过程变质量系统热力学数理模型。3、理论上证明了激波在液氮发动机进气道中应用的可行性。4、基于有限时间热力学对液氮发动机循环进行优化,并对具有压降的不可逆开 式循环进行了分析优化。 本文研究成果证明,液氮发动机采用布雷顿循环更能实现工质与变温热源之间的热力学匹配,可以实现更好的功率特性;准等温膨胀过程的实现是提高液氮发动机朋效率的重要途径;液氮潜热可用能的利用将大大提高液氮发动机效率和做功能力;基于有限时间热力学和变质量系统热力学的模型可以对液氮发动机循环和结构设计提供更切合实际的理论指导。关键词:液氮发动机,数理模型,有限时间热力学,变质量系统热力学,激波,流场仿真,循环优化,性能实验(本文来源于《浙江大学》期刊2004-05-01)

液氮发动机论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

针对液氮发动机开始朗肯循环过程可用能损失较大的问题,提出分析方法,研究液氮发动机开式朗肯循环过程中可用能损失分布;研究并设计液氮二级再热系统,分析液氮发动机开式朗肯循环与内燃机混合加热循环的联合循环.结果表明,排气是可用能损失的主要环节之一,约占系统输入可用能的20%;且初始膨胀温度受环境温度限制是导致排气可用能损失的主要原因.再热系统可以消除环境温度因素对循环效率提高的限制;采用二级再热膨胀系统,选取合理的再热温度和二级膨胀压力可以得到更高的效率.采用液氮发动机开式朗肯循环与内燃机混合加热循环的联合循环,可以将无法直接做功的内燃机常压高温排气的温度转化为液氮发动机进气可用能,等质量工质的联合循环将整个系统的平均效率提高了8.06%.

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

液氮发动机论文参考文献

[1].苗晓南.柴油机余热驱动的液氮发动机复合系统循环优化及缸内流动仿真[D].杭州电子科技大学.2012

[2].聂相虹,俞小莉,陈平录,方奕栋.液氮发动机循环可用能及效率分析[J].浙江大学学报(工学版).2010

[3].于得水,袁祖强.液氮发动机配气装置的原理与实验研究[J].机械设计与制造.2010

[4].于得水,袁祖强,纪和平.液氮发动机换热器的结霜研究[J].低温工程.2010

[5].刘林,俞小莉.液氮发动机试验及效率分析[J].浙江大学学报(工学版).2007

[6].翟昕,俞小莉,沈瑜铭.液氮发动机循环分析[J].低温工程.2006

[7].刘林,俞小莉,翟昕,张喜州.液氮发动机的热力循环设计[J].浙江大学学报(工学版).2006

[8].张喜州,俞小莉,元广杰,蔡金雷.液氮发动机及其性能分析[J].车用发动机.2005

[9].张喜州.液氮发动机工作过程数值仿真与试验研究[D].浙江大学.2005

[10].元广杰.液氮发动机理论与实验研究[D].浙江大学.2004

论文知识图

液氮发动机开始朗肯循环T-s图液氮发动机动力系统示意图液氮发动机开式朗肯循环T—S图华盛顿大学液氮汽车的高压氮气升压换...绝热膨胀过程(左)与等温膨胀过程(右...液氮发动机实物照片

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