针对低品质热能ORC余热发电系统的热力循环特点,理论上分析了系统的热效率。根据大型车辆发动机废气作为余热源的实际情况,给出了该系统在循环工质上的基本热力学条件,通过理论计算,选择了热效率最高的R123作为系统的循环工质。基于预热器优化设计了微型车载ORC余热发电系统,系统效率可达 10.8%。以大型车辆发动机废气作为气体余热源,结合有机工质R123自身的热力学性质,选择了高紧凑型的板翅式换热器来设计发动机排气换热器。分析了板翅式换热器的设计步骤和计算方法,提出了冷热流体流道以间隔方式排列以及工质流道在板翅式排气换热器内部的布置方案,利用HTFS.MUSE板翅式换热器模拟计算软件编写新型流道布置方案的计算程序,经迭代计算得到的板翅式排气换热器的设计参数,并进行三维建模。基于ANSYS17.0对板翅式排气换热器进行了数值模拟,对比结合理论设计计算和计算机仿真结果显示:板翅式排气换热器换热性能良好,内部流体湍流性能增强;当热空流速大,工质流速小时,换热性能高;翅片的间距、高度对其换热效率影响较大,而翅片厚度无影响;选择工质R123时的换热效率最高,为95.3%。