發(fā)布時間：2017-10-17 07:31

  本文關鍵詞：低溫余熱二元非共沸混合工質噴射式發(fā)電制冷系統優(yōu)化研究

  更多相關文章： 非共沸混合工質 發(fā)電制冷循環(huán)系統 熱力學性能 熱經濟性 多目標優(yōu)化

【摘要】：大量的中低溫余熱資源,廣泛存在于建材、冶金、化工以及輕工業(yè)等工業(yè)行業(yè)中,對這些余熱進行回收利用,是解決我國能源短缺以及環(huán)境污染問題的重要手段。隨著人們對于低品位能源利用技術研究的更加深入,許多學者提出了能夠滿足人們對不同輸出產品需求的噴射式發(fā)電制冷循環(huán)系統。目前,諸多學者主要對采用純工質循環(huán)系統的熱力學性能以及經濟性能進行了研究。為了提高系統的綜合性能并滿足工程實際需要,對采用二元混合工質的循環(huán)系統進行多目標優(yōu)化研究具有重要意義。基于以上考慮,本文以低溫余熱為熱源,對采用純工質與混合工質的噴射式發(fā)電制冷循環(huán)系統進行了理論研究。在定熱源溫度下對影響系統熱力學性能以及經濟性的因素進行了研究和分析,研究和計算了循環(huán)工質,運行參數等因素對系統性能的影響。最后根據系統的熱力學性能及經濟性,對系統的循環(huán)工質以及運行工況進行了優(yōu)化研究。研究內容如下:把循環(huán)系統的制冷量、熱效率、折合熱效率以及?效率作為熱力學評價指標,根據熱力學第一定律以及熱力學第二定律,對系統進行了熱力學性能研究。根據熱源和循環(huán)系統循環(huán)的特點,選擇R141b、R245fa、R600、R600a、R601及R601a共6種有機工質作為系統的循環(huán)工質,通過研究對比,選擇出循環(huán)系統最優(yōu)工質。結果表明,選取工質R245fa作為循環(huán)系統的工質時,制冷量輸出較大,而工質R600及R600a擁有較好的?效率以及較高的熱效率。在相同的運行工況下,對采用不同質量配比的非共沸混合工質對R245fa和R601a的系統進行了計算研究,結果表明,采用混合工質R245fa/R601a(0.4/0.6)時系統的熱力學綜合性能高于其他工質,能夠很好的代替純工質。對系統各部件?損失的研究表明,系統的?損失主要來源于噴射器以及蒸汽發(fā)生器。把單位輸出產品換熱面積以及單位產品產出成本為系統的經濟性能評價指標,對系統的經濟性進行了研究。通過對采用不同質量配比的非共沸混合工質對R245fa和R601a的循環(huán)系統研究表明,隨著R245fa在混合工質中所占的比例不斷提高,系統的經濟性能越優(yōu)秀,所以純工質R245fa的經濟性最優(yōu)。在不同的熱力學以及經濟性能指標下,循環(huán)系統具有不同的最優(yōu)工質以及不同的最佳工況,所以對系統進行了多目標優(yōu)化。通過多目標優(yōu)化分析可以得出,整個系統的最優(yōu)工質為R245fa/R601a(0.7/0.3)和R245fa/R601a(0.6/0.4),以及當蒸汽發(fā)生溫度為383K,冷凝溫度為301K,制冷蒸發(fā)溫度為282K為系統的最佳運行工況。
【關鍵詞】：非共沸混合工質 發(fā)電制冷循環(huán)系統 熱力學性能 熱經濟性 多目標優(yōu)化
【學位授予單位】：重慶大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TM617;TB657
【目錄】：

• 中文摘要3-5
• 英文摘要5-9
• 主要符號表9-10
• 1 緒論10-20
• 1.1 研究背景和意義10-11
• 1.2 有機朗肯循環(huán)11-14
• 1.3 噴射式制冷循環(huán)14-15
• 1.4 低溫熱源發(fā)電制冷循環(huán)研究現狀15-18
• 1.4.1 吸收式發(fā)電制冷循環(huán)系統15-16
• 1.4.2 噴射式發(fā)電制冷循環(huán)系統16-18
• 1.5 課題的提出與主要研究內容18-20
• 1.5.1 噴射式發(fā)電制冷循環(huán)系統有待解決的問題18
• 1.5.2 本文主要研究內容18-20
• 2 低溫余熱噴射式發(fā)電制冷系統循環(huán)熱力過程20-32
• 2.1 噴射式發(fā)電制冷循環(huán)系統概述20-21
• 2.2 循環(huán)系統熱力學性能理論分析21-30
• 2.2.1 循環(huán)系統的能量分析21-28
• 2.2.2 循環(huán)系統的（?）分析28-30
• 2.2.3 循環(huán)系統的熱力學評價指標30
• 2.3 小結30-32
• 3 低溫余熱噴射式發(fā)電制冷循環(huán)系統熱力學性能分析32-52
• 3.1 純工質系統性能分析32-41
• 3.1.1 純工質的選擇32-33
• 3.1.2 純工質計算工況與參數33
• 3.1.3 純工質計算結果及分析33-41
• 3.2 混合工質系統性能分析41-50
• 3.2.1 混合工質的選擇41
• 3.2.2 混合工質計算工況及參數41-42
• 3.2.3 混合工質計算結果與分析42-50
• 3.3 純工質和混合工質結果對比50-51
• 3.4 小結51-52
• 4 低溫余熱噴射式發(fā)電制冷循環(huán)系統經濟性分析及系統優(yōu)化52-62
• 4.1 循環(huán)系統經濟性目標函數的建立52-57
• 4.1.1 系統經濟性目標函數的模型52-55
• 4.1.2 經濟性分析結果及討論55-57
• 4.2 循環(huán)系統的多目標優(yōu)化研究57-60
• 4.2.1 多目標優(yōu)化數學物理模型58
• 4.2.2 多目標優(yōu)化結果及分析58-60
• 4.3 小結60-62
• 5 結論及展望62-64
• 5.1 結論62-63
• 5.2 展望63-64
• 致謝64-66
• 參考文獻66-72
• 附錄72
• A. 作者在攻讀碩士期間發(fā)表的論文目錄72
• B. 作者在攻讀碩士期間參加的研究項目72

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本文編號：1047568