低溫過(guò)熱有機(jī)朗肯循環(huán)工質(zhì)篩選及參數(shù)優(yōu)化

低溫過(guò)熱有機(jī)朗肯循環(huán)工質(zhì)篩選及參數(shù)優(yōu)化低溫過(guò)熱有機(jī)朗肯循環(huán)工質(zhì)篩選及參數(shù)優(yōu)化摘要：低溫過(guò)熱有機(jī)朗肯循環(huán)是一種高效利用低溫余熱的能量回收技術(shù)。在該循環(huán)中，工質(zhì)的選擇極為重要，合適的工質(zhì)可以提高循環(huán)的效率和穩(wěn)定性。本論文通過(guò)分析不同工質(zhì)的性質(zhì)及其在低溫過(guò)熱有機(jī)朗肯循環(huán)中的應(yīng)用，從中篩選出適宜的工質(zhì)。同時(shí)，還對(duì)低溫過(guò)熱有機(jī)朗肯循環(huán)的參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，以進(jìn)一步提高系統(tǒng)的性能。關(guān)鍵詞：低溫過(guò)熱、有機(jī)朗肯循環(huán)、工質(zhì)篩選、參數(shù)優(yōu)化1.引言低溫余熱的利用是提高能源利用效率的重要途徑之一。然而，直接利用低溫?zé)嵩创嬖谝欢ǖ募夹g(shù)難題。低溫過(guò)熱有機(jī)朗肯循環(huán)作為一種能量回收技術(shù)，能夠?qū)⒌蜏赜酂徂D(zhuǎn)化為有用能源。在該循環(huán)中，工質(zhì)的選擇對(duì)循環(huán)的效率和穩(wěn)定性有很大影響。因此，本論文旨在從工質(zhì)的篩選和循環(huán)參數(shù)的優(yōu)化兩方面來(lái)探討低溫過(guò)熱有機(jī)朗肯循環(huán)的性能提升途徑。2.低溫過(guò)熱有機(jī)朗肯循環(huán)低溫過(guò)熱有機(jī)朗肯循環(huán)是一種基于有機(jī)工質(zhì)的熱力循環(huán)系統(tǒng)，其基本原理是通過(guò)一系列的加熱、膨脹、冷卻和壓縮過(guò)程實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換。循環(huán)中的關(guān)鍵部件包括換熱器、膨脹機(jī)、冷凝器和壓縮機(jī)。通過(guò)適當(dāng)選擇工質(zhì)和調(diào)整循環(huán)參數(shù)，可以實(shí)現(xiàn)低溫余熱的高效利用。3.工質(zhì)篩選在低溫過(guò)熱有機(jī)朗肯循環(huán)中，工質(zhì)的選擇至關(guān)重要。合適的工質(zhì)應(yīng)具備以下性質(zhì)：低沸點(diǎn)、高蒸汽壓、穩(wěn)定性好、無(wú)毒或低毒、對(duì)環(huán)境友好等。常用的有機(jī)工質(zhì)包括R134a、R245fa和R123等。這些工質(zhì)具備較低的沸點(diǎn)和較高的蒸汽壓，適合用于低溫過(guò)熱有機(jī)朗肯循環(huán)。然而，不同工質(zhì)的性質(zhì)還存在一定差異，因此需要根據(jù)具體應(yīng)用場(chǎng)景來(lái)選擇合適的工質(zhì)。4.參數(shù)優(yōu)化在低溫過(guò)熱有機(jī)朗肯循環(huán)中，循環(huán)參數(shù)的優(yōu)化對(duì)系統(tǒng)的性能有重要影響。常見(jiàn)的循環(huán)參數(shù)包括蒸氣溫度、冷卻溫度、循環(huán)壓力和膨脹機(jī)的轉(zhuǎn)速等。通過(guò)調(diào)整這些參數(shù)可以提高循環(huán)的效率和穩(wěn)定性。例如，增加蒸汽溫度和壓力可以提高循環(huán)的凈功率輸出，但過(guò)高的溫度和壓力會(huì)增加系統(tǒng)的復(fù)雜性和成本。因此，需要綜合考慮各個(gè)參數(shù)的影響，找到最佳的參數(shù)組合。5.系統(tǒng)性能評(píng)估為了評(píng)估低溫過(guò)熱有機(jī)朗肯循環(huán)的性能，可以采用熱量轉(zhuǎn)換效率和工質(zhì)的二次損失率等指標(biāo)。熱量轉(zhuǎn)換效率可以反映循環(huán)的能量轉(zhuǎn)換效率，即單位熱量輸入能夠轉(zhuǎn)化為多少單位的凈功率輸出。工質(zhì)的二次損失率則是指循環(huán)中由于工質(zhì)的物性變化導(dǎo)致的能量損失。通過(guò)對(duì)系統(tǒng)性能的評(píng)估，可以發(fā)現(xiàn)改進(jìn)的空間，進(jìn)一步提高系統(tǒng)的性能。6.結(jié)論本論文從低溫過(guò)熱有機(jī)朗肯循環(huán)的工質(zhì)選擇和參數(shù)優(yōu)化兩方面探討了提高系統(tǒng)性能的途徑。通過(guò)合適的工質(zhì)篩選和循環(huán)參數(shù)優(yōu)化，可以提高循環(huán)的效率和穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)低溫余熱的高效利用。然而，應(yīng)注意膨脹機(jī)的轉(zhuǎn)速不宜過(guò)高，以免過(guò)大噪聲與振動(dòng)影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行。未來(lái)的研究可以進(jìn)一步優(yōu)化工質(zhì)的物性和循環(huán)參數(shù)的調(diào)節(jié)策略，以進(jìn)一步提高低溫過(guò)熱有機(jī)朗肯循環(huán)的性能。參考文獻(xiàn)：1.Ren,J.,Ma,M.,Liu,L.,Sun,W.,&Zhu,X.(2018).ThermodynamicanalysisandperformanceoptimizationofatranscriticalorganicRankinecycleforlow-gradewasteheatrecovery.Energy,155,762-772.2.Saleh,B.,Koglbauer,G.,Wendland,M.,Lukas,P.,&Ponweiser,K.(2011).OrganicRankinecyclesystemsforwasteheatrecoveryfromaninternalcombustionengine—PartI:Selectionandoptimizationofworkingfluids.Energy,36(9),5544-5557.3.Quoilin,S.,Declaye,S.,&Lemort,V.(2011).Thermodynamicoptimi