有機朗肯循環(huán)用渦旋膨脹機的改進與實驗研究
本文選題:有機朗肯循環(huán) + 渦旋膨脹機; 參考:《化工進展》2017年05期
【摘要】:目前有機朗肯循環(huán)(ORC)的效率普遍較低,而膨脹機的性能將對循環(huán)效率產(chǎn)生直接的影響。為提高有機朗肯循環(huán)用渦旋膨脹機的性能,本文提出對渦旋膨脹機進行了改進,使動渦旋齒的齒頭不會遮擋進氣孔,進、出氣口對稱分布,并對渦旋齒端型線進行了修正。研究改進后渦旋膨脹機進口壓力、流量、轉(zhuǎn)速等參數(shù)對其性能的影響。實驗結(jié)果表明:改進后膨脹機的最大外等熵效率為53%,且存在一個最佳壓力值,使得膨脹機的外等熵效率最大。進口流量的增加會使膨脹機的轉(zhuǎn)速提高,輸出功率增大。膨脹機的外等熵效率變化曲線呈拋物線變化,不同的負載對應(yīng)著不同的最佳流量值,使得膨脹機的外等熵效率最大。不同負載下的膨脹機有著不同的最佳轉(zhuǎn)速,使得其輸出功最大,且進氣壓力越大,其最佳轉(zhuǎn)速也越大。研究結(jié)果表明:對渦旋膨脹機的改進是切實可行的,且對膨脹機的實驗為以后進一步改進指明了方向。
[Abstract]:At present, the efficiency of organic Rankine cycle (ORC) is generally low, and the performance of expander will have a direct impact on the efficiency of the cycle. In order to improve the performance of the vortex expander for organic Rankine cycle, an improved vortex expander is proposed in this paper, so that the tooth head of the moving vortex tooth will not block the symmetrical distribution of the air inlet, inlet and outlet, and the profile of the end of the vortex tooth is modified. The influence of inlet pressure, flow rate and rotational speed on the performance of the improved vortex expander is studied. The experimental results show that the maximum external Isentropic efficiency of the improved expander is 53 and there is an optimum pressure value which makes the external Isentropic efficiency of the expander maximum. The increase of inlet flow rate will increase the speed and output power of the expander. The external Isentropic efficiency curve of the expander varies in parabola, and different loads correspond to different optimal flow values, which makes the external Isentropic efficiency of the expander maximum. The optimal speed of the expander under different loads is different, which makes its output power maximum, and the greater the inlet pressure, the greater its optimal speed. The results show that the improvement of the scroll expander is feasible, and the experiment of the expander indicates the direction of further improvement.
【作者單位】: 上海理工大學(xué)能源與動力工程學(xué)院;上海市動力工程多相流動與傳熱重點實驗室;
【基金】:上海市動力工程多相流動與傳熱實驗室開放基金項目(13DZ2260900)
【分類號】:TB653
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,本文編號:2062499
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