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柴油机尾气热量排放规律及其应用研究

任宪忠  
【摘要】: 本论文以4115T柴油机为研究对象,对其尾气热量排放规律及其应用进行了试验研 究。 通过进行柴油机尾气热量排放规律的试验,得出了各工况下尾气热量与柴油机转 速、负荷、轴距(测试点到排气歧管汇集处的轴向距离,以下简称轴距)之间的数学模 型,为尾气热量的利用提供了理论依据。 通过对试验结果的分析,得出了如下结论:尾气热量随负荷、转速的增大而增大, 随轴距的增大而减小。总的来说,对尾气热量影响最大的是轴距、其次是转速、再次是 负荷。试验结果表明4115T尾气热量的最大值为36.48kJ/s。说明柴油机尾气热量的利用 潜力很大。 设计一台热管式换热器以便从柴油机尾气中提取一部分热量。对影响单根热管传热 功率的各因素进行了分析,在安装热管面积为0.0550m~2时以换热器总体传热功率最大为 目标函数,对影响换热器换热性能的参数进行优化。得到了换热器具有最大传热功率时 各结构参数的优化值。 在有无换热器两种状态下进行了4115T柴油机台架试验。试验结果表明换热器达到 设计要求,换热效率可达38%,可提取热量11.72kw。安装换热器前后柴油机耗油率的 变化规律基本一致,安装换热器对柴油机耗油率基本无影响。烟度值略有下降,噪音略 有升高。安装换热器对柴油机性能影响不大。 本论文的研究结果对柴油机尾气热量的合理利用提供了理论依据。


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