大型船舶余热回收有机朗肯循环系统设计和分析开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

随着世界经济的发展，航运在世界贸易中占的比例越来越大，据联合国贸易与发展会议得到的统计可知，目前全球贸易货物总额的80%~90%都是通过航运来完成的。自上世纪七十年代石油危机爆发以来，国际原油价格持续上涨，燃料费用在船舶运输费用的中的比例已经由原来的10%不到增加至50%，因此如何降低运输中的燃料成本，是当今船舶行业都在研究的一问题。

在船舶节能中，除了直接的降低燃油消耗的方法来节能外，其它各种广义的节能方式也应该被重视，而船舶主机的余热回收正是目前很有潜力的一个方式。

目前，船舶柴油机热效率可达50%左右，在所有动力机械中最高。但是仍然有近一半的热量通过排气以及冷却等方式损失掉，这不仅造成了能源的浪费，而且更对环境造成污染。如果能将这部分热损失回收再利用，将是一种既提高热效率又减少环境污染的双赢举措。但是船舶柴油机热损失温度相对较低，常规方法很难进行有效利用。有机朗肯循环余热回收技术在低温余热回收领域具有一定的技术优势，已经广泛应用于工业余热、太阳能等相对低品位热能的回收利用之中。

2. 研究的基本内容与方案

首先查阅相关的文献，了解船舶柴油机的余热回收系统以及有机朗肯循环。对要研究的对象行充分的了解。

1、完成有机朗肯循环的设备设计。初步建立有机朗肯循环的热力学模型，对常用的有机工质进行整理和归纳，选择合适的柴油机型和换热器。

2、完成matlab/simulink的仿真程序设计。运用常规的柴油机模型，得到排气的模型，将其在simulink中导入朗肯循环中，模拟出运行的数据。

3. 研究计划与安排

1、第1-3周：英文翻译，完成开题报告和文献综述；

2、第4-5周：有机朗肯循环系统的设计；

3、第6-8周：用matlab/simulink进行仿真程序设计；

4. 参考文献（12篇以上）

[1]unctad,2012.reviewofmaritimetransport.technicalreport,unitednationsconferenceontradeanddevelopment,geneva,switzerland.

[2]金春日，马捷：刘涛．大型船舶主机废气热能回收装置的热平衡分析．船舶工程．2009，31：39-44．

[3]牛东翔．船舶柴油机动力装置余热发电系统的热经济分析：(硕士学位论文)．大连：大连海事大学，2005．