排气管背压

排温渐升、功率锐降

背压升高时，涡轮膨胀比降低但废气温度升高，导致功率输出大幅下降，揭示了能量品位与膨胀比的矛盾。

Ma, Zetai · Zhang, Kun · Hanchun, Xiang · Gu, Jie · 杨名洋 · 邓康耀

Energy 2023

参数信息

涡轮输出功率降幅

56.7 %

排气火用增幅

10.3 %

技术优势

看清功率下降原因

高背压下涡轮膨胀比大幅减小，同时排气温度升高使排气能量品位提高，两者共同导致涡轮输出功率降低56.7%。

指出恢复功率的方向

功率恢复方法需要平衡膨胀比和能量品位两个因素，不能只追求提高膨胀比而忽视排气能量的品位提升。

给出火用值增幅

背压从0 bar增至0.55 bar时，75%负荷下排气火用增加10.3%，表明高背压下排气能量品位提高，为余热回收提供有利条件。

应用场景

• 柴油机性能优化：量化高背压对输出功率的影响，为优化发动机标定提供依据。
• 余热回收：排气火用增加10.3%，说明高背压下废气能量品位提高，利于回收利用。
• 涡轮增压系统设计：揭示涡轮膨胀比与排气温度对功率的耦合作用，为匹配涡轮提供数据。
• 船用发动机测试：模拟船用机高背压工况，实验数据可直接用于船舶动力系统设计验证。