用于冷卻內(nèi)燃機(jī)進(jìn)氣的吸收式制冷系統(tǒng)的熱力學(xué)分析

本文對(duì)吸收式制冷循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行了熱力學(xué)分析，該循環(huán)用于冷卻內(nèi)燃機(jī)中的進(jìn)氣溫度，所述內(nèi)燃機(jī)使用排氣作為熱源。本文使用用于冷卻渦輪增壓柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣的NH3-H2O溶液的單級(jí)吸收式制冷循環(huán)的熱力學(xué)分析。研究吸收式制冷循環(huán)中工作溫度、壓力、溶液濃度的影響，以實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境的適當(dāng)冷卻(文中Fig.2)。通過理論模型和實(shí)驗(yàn)測(cè)試來估計(jì)提高內(nèi)燃機(jī)效率和減少污染物排放的潛力。為了對(duì)吸收式制冷循環(huán)提供邊界條件并模擬其對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能的影響，當(dāng)進(jìn)氣被冷卻時(shí)，使用0D熱力學(xué)模型來再現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)性能。此外，還進(jìn)行了詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)工作，以驗(yàn)證實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行的結(jié)果。理論結(jié)果表明，吸收式制冷系統(tǒng)通過在廣泛的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行條件下利用廢氣中可用的底部廢熱能量將進(jìn)氣流溫度降低至5℃左右甚至更低。此外，理論分析估計(jì)，在評(píng)估的運(yùn)行條件下，提高發(fā)動(dòng)機(jī)指示效率的策略的潛力也高達(dá)4%。最后，這種發(fā)動(dòng)機(jī)指示效率的預(yù)測(cè)效益已通過直接測(cè)試得到了實(shí)驗(yàn)證實(shí)。

Fig.2.Schematic diagram of absorption cycle

已經(jīng)獲得以下結(jié)果：

●來自內(nèi)燃機(jī)的廢氣被證實(shí)為吸收式制冷循環(huán)的有前途的熱源。

●廢氣中有足夠的功率在發(fā)動(dòng)機(jī)圖的所有點(diǎn)上操作吸收式制冷循環(huán)。

●吸收式制冷循環(huán)應(yīng)該在優(yōu)化的參數(shù)之間運(yùn)行，以確保對(duì)環(huán)境適當(dāng)?shù)纳帷?/p>

●在所有運(yùn)行條件下，理論上估計(jì)的潛在效益幾乎為4%。

●從理論分析中可以清楚地看出，這種益處大部分來自減少通過燃燒室壁排出的熱量，而另外的積極影響與發(fā)動(dòng)機(jī)容積效率和進(jìn)入燃燒室的總封閉質(zhì)量的增加有關(guān)。