【摘要】：能源危機(jī)和環(huán)境污染已經(jīng)成為全人類共同面臨的問題，對低品位能源的利用逐漸受到學(xué)者們的重視。中國的低品位能源如工業(yè)余熱、地?zé)崮�、海洋能和太陽能等資源十分豐富，存在很大的開發(fā)利用空間。但由于這些低品位能源的溫度較低，在轉(zhuǎn)化為功的過程中，效率較低。為此，如何提高能量轉(zhuǎn)化效率成為利用低品位能源的關(guān)鍵。 本文提出了重力有機(jī)工質(zhì)熱功轉(zhuǎn)換系統(tǒng)和改進(jìn)的Goswami氨水功冷聯(lián)供循環(huán)，并對兩種系統(tǒng)進(jìn)行了熱力學(xué)分析。（1）提出一種新型重力有機(jī)工質(zhì)熱功轉(zhuǎn)換系統(tǒng)并進(jìn)行了熱力學(xué)研究。建立了影響系統(tǒng)的主要過程—豎直上升過程的物理和數(shù)學(xué)模型，，對氣態(tài)有機(jī)工質(zhì)的豎直上升過程進(jìn)行數(shù)值模擬研究；其次，分析了豎直上升管道進(jìn)口工質(zhì)的溫度、質(zhì)量流量、工質(zhì)種類和管道直徑對氣態(tài)工質(zhì)沿管道分布的變化情況的影響和所能達(dá)到的臨界高度的影響。 研究結(jié)果表明：a.氣態(tài)工質(zhì)在豎直上升管中存在一段穩(wěn)定運(yùn)行的范圍，系統(tǒng)設(shè)計(jì)可行；b.工質(zhì)的溫度、壓力、密度和焓值隨高度增加逐漸減小，速度和馬赫數(shù)隨高度增加逐漸增大；減小質(zhì)量流量，增大管徑，降低進(jìn)口氣態(tài)工質(zhì)的過熱度以及采用臨界壓力較高的有機(jī)工質(zhì)有利于增加氣態(tài)工質(zhì)在管道中上升的高度。c.系統(tǒng)熱效率的主要決定因素為豎直上升管的高度，工質(zhì)在管道入口的各熱力學(xué)參數(shù)和管道參數(shù)對系統(tǒng)熱效率的影響與對豎直上升管的影響同步。（2）在已有的Goswami氨水功冷聯(lián)供循環(huán)研究的基礎(chǔ)上，提出用兩相膨脹機(jī)回收循環(huán)中高壓流體的能量，給出了兩種改進(jìn)方式（A-modified cycle和B-modifiedcycle）；并對兩種改進(jìn)方式進(jìn)行熱力學(xué)性能的分析和比較。給出了在不同熱源溫度、膨脹機(jī)進(jìn)口壓力和基本溶液濃度下的敏感性分析。 研究結(jié)果表明： a.A和B改進(jìn)循環(huán)特性不同。A改進(jìn)循環(huán)主要輸出功，可以獲得較高的□效率；B改進(jìn)循環(huán)主要輸出制冷量，可以獲得較高的一定律效率。 b.對于A-modified cycle來說增大熱源溫度，增大膨脹機(jī)進(jìn)口壓力和降低基本溶液濃度都能使循環(huán)凈輸出功、制冷量、一定律效率和□效率增加；對于B-modifiedcycle來說，增大熱源溫度能使循環(huán)凈輸出功、制冷量、一定律效率和□效率增加。B-modified cycle的凈輸出功和□律效率隨膨脹機(jī)進(jìn)口壓力降低和基本溶液濃度增大而減小，但制冷量和一定律效率隨膨脹機(jī)進(jìn)口壓力降低和基本溶液濃度增大而增加。
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TK124;TB653

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