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伴随科技的飞速发展,世界能源危机日趋严重。提高能源利用率、开发新能源成为当今社会的重要议题。内燃机作为能源消耗大户,节能尤为重要。目前内燃机燃料燃烧释放的能量仅有约1/3被转换成有效功率,其余均通过热能释放,而该热能40%～80%被排气和冷却液带走,回收空间非常大。针对内燃机余热的特点,首先利用专业软件建立两个不同的双回路有机朗肯循环余热回收系统(包含高温回路和低温回路),以回收发动机排气余热、冷却液余热和高温回路余热。这两个系统区别在于对排气余热回收的次数,回收两次排气余热的系统定义为系统A,只回收一次排气余热的系统定义为系统B。然后,对这两个系统的净输出功Wnet、(?)效率ηe、系统换热器传热系数与换热面积乘积UA和系统单位电力成本EPC等四个性能指标进行模拟计算,比较了这两个双回路有机朗肯循环系统的性能优劣,并且分析循环热力参数(高温回路工质蒸发压力和高温回路涡轮入口温度)和系统高温回路循环工质(水、甲醇、甲苯、R245fa和正戊烷)对系统性能的影响。结果表明:双回路有机朗肯循环系统B、高温回路蒸发压力为7Mpa、高温回路涡轮入口温度为752K时,系统性能最好,系统净输出功为117.46kW,(?)效率为57.15%,总UA值为65.02kW.K-1,单位电力生产成本为0.532＄·(kW·h)-1。由于冷却液温度较排气温度低,冷却液余热回收难度大,为了提高冷却液的换热能力,本文向冷却液中添加两种不同的纳米粒子,研究不同浓度纳米冷却液对双回路有机朗肯循环系统性能的影响。结果表明:冷却液添加了 0.5%.wt的碳纳米管,对流换热系数提高350%时,系统B性能最佳,系统净输出功增加7.78kW,(?)效率为53.89%,UA值为93.992kW.K-1,单位电力生产成本为0.05376＄·(kW·h)-1。