应用实例：提高效率的膜反应器控制技术

选择著名的柴油发动机福特-425作为原型机进行计算，制造商提供的参数如下：孔径为93.67mm，冲程为90.54mm，4缸，额定转速为4000r/min，容积为2.5dm³，压比为19.02，有效功率为52kW，见表7-6。

我们计算发动机效率：指示效率为0.478，机械效率为0.737，有效效率为0.352。

在表7-6中，第一列描述原型机（柴油机福特-425），其他4列描述涡轮增压柴油发动机。与原型机相比，由于功率增加了4倍和效率方面有明显的提高，该表揭示了涡轮透平的重要性。效率从35.22％提高到了48.2％，足够补偿承载相当重设备的需要。

表7-6 柴油涡轮机计算的功与效率

注：源自于Shokotov，M．etal．，2005。

在ZEMPES中，膜反应器（见图7-10）的使用能够独立的控制氧流量，通过改变两个调节量：过氧系数（实际氧流量与理论氧流量的比率）和与CO₂混合物中氧气的摩尔比（在人造空气中不同的氧气含量）。表7-6中只采用固定值（1.4或2.0和0.3或0.4）。(www.xing528.com)

图7-10 从涡轮柴油机ITM整体反应器截取出的四分之一截面［d_f＝200mm，s＝0.5mm，g＝2mm，f＝4mm（图7-8中的例子，表面积与体积比为400）］

现在我们可以比较在7.7节中测试的膜反应器的三个主要性能，并计算。对于体积为1m³的反应器的计算结果如下：

在最后一列中，计算采用在试验中获得的结果，这些数据相当保守。这说明了涡轮柴油机还有很大的改进前景。