双螺杆动力机构用于车辆发动机尾气余热回收利用的探究.pdfVIP

总第165期 山西冶金 Toral165 2017年第1期 SHANXIMETALLURGY No．1．2017 穗翻鞠鞠国紧 双螺杆动力机构用于车辆发动机 尾气余热回收利用的探究 葛 寒 (忻州职业技术学院机电工程系， 山西忻州034000) 摘要：对双螺杆动力机构的热效率、损失等进行了分析，探讨双螺杆动力机构回收利用车辆尾气废热转化为 机械能的可能性。利用车辆尾气废热转化为机械能的方案可以应用于大型车辆，利用双螺杆动力机构产生的动 力驱动空调压缩机、空气压缩机或者发电机工作，还可以应用于辅助动力装置。 关键词：双螺杆车辆发动机尾气回收 中图分类号：X734．2 文献标识码：A 双螺杆动力机构主要是由一对并列配置在机体 随着动力机构内部的微观热粒子的运动趋向于 内的阴阳双螺杆转子构成，气体在双螺杆转子和机 有序，且朝着宏观有序的方向发展(做功)wt，即熵 体内壁内形成的空腔内膨胀驱动双螺杆转子做回转 ．s枷，则孚．s川，叼。一l，但很多情况下微观热粒子 运动，通过转子的轴头向外输出机械能。由于双螺杆 Vl 动力机构具有热源适应范围宽广、变工况能力优越、 没有顺序时，则有o≤田《1。 维护费用和使用技术门槛低等技术特点，在回收低 如果式(1)中的p用动力机构总的能量表示， 品位热能领域受到越来越多的关注和重视。双螺杆 膨胀机与双螺杆压缩机的结构相似，其工作原理互 即可得到传统动力机构的热效率[4]： 逆，工作过程互为逆过程，双螺杆压缩机是通过机械 胪分=斋=丁1． (2) 能的输入，将输入双螺杆机构的气体压缩，而双螺杆 因此认定伽为原来动力机构热效率的最大值， 膨胀机是通过将膨胀气体引入双螺杆机构内，让气 可以看出传统动力机构的热效率不能得到根本性的 体在双螺杆机构内膨胀做功，并通过双螺杆向外输 提高。 出机械能眦]。 当微观粒子的运动趋向于有序时，由式(2)得知 1热效率的计算 A=2PV，经过改良有序动力机构的热效率为： 热效率是指动力机构产生的有效功率与单位时 间所喷人燃料的化学能之比，本文仅讨论尾气热量 铲等=器=丁2． (3) 做功的转换。 2实例 在热力学中有被称为“熵变”的有序度指标 本文采用排量为2．5L，功率为80kW的涡轮增 (用s简化的表示)，热效率公式和它有很大的联压柴油机的尾气作为热量来源。以水作为工作介质， 系[3|，即： 通过热交换的方可以产生300oC的蒸汽0．1 kg／s。计 』 T T 叩。=1芹-1=1一争=1一导’Js． (1) 算采用的双螺杆转子的齿数、导程和扭转角参数见 V 11 tdl 下页表1，其他参数见下页表