【摘要】：有機朗肯循環(huán)(ORC)是一種具有廣闊前景的熱-功轉化技術,其小型化是發(fā)展趨勢,但工質泵耗功大導致系統(tǒng)效率低,成為制約ORC小型化的重要問題。氣-液噴射器是一種流體裝置,在不消耗機械功的情況下,使用高壓氣體引射低壓液體,并將出口液體提升至比高壓氣體的壓力更高。因此,將氣-液噴射器應用于有機朗肯循環(huán)(ORC)系統(tǒng),可為小型ORC系統(tǒng)解決工質泵耗功大、系統(tǒng)效率低等問題提供解決思路。本文圍繞氣-液噴射器工作特性和氣-液噴射式有機朗肯循環(huán)系統(tǒng)性能,從四個方面展開研究:首先,構建了一種新型氣-液噴射式有機朗肯循環(huán)(EORC),在常規(guī)ORC的基礎上,增加了氣-液噴射器和第二級蒸發(fā)器。與常規(guī)ORC和回熱式噴射有機朗肯循環(huán)(RORC)進行了對比,結果表明,設定工況下,EORC的性能比常規(guī)ORC性能要好,而在較低的工質泵等熵效率或較高的蒸發(fā)器溫度下,EORC的性能要優(yōu)于RORC。其次,提出了兩種氣-液噴射器數學模型:一種是用于根據給定進口條件和參數來設計噴射器,另一種是用于計算噴射器變工況運行的性能和特點。與實驗結果進行對比發(fā)現最大誤差為8.9%。再次,對比了不同工質在氣-液噴射器的性能,研究了重要參數對氣-液噴射器的影響。在設定的基準工況下,R365mfc的噴射系數可達6.5,且升壓比最大,其次是R1336mzz(Z)、R245ca、R1233zd(E)、R245fa和R236ea。引射流體過冷度的增加以及噴射系數、面積比和進口壓力的降低導致升壓比增加;工作流體進口過熱度的影響不大;氣-液噴射器內部壓力和溫度受引射流體的影響較大。最后,建立了EORC系統(tǒng)的熱力學分析模型,對系統(tǒng)性能進行了研究。發(fā)現在給定工況下,一級蒸發(fā)器溫度、其夾點溫差和工質泵耗功由噴射器的性能決定,而噴射器性能與噴射系數、面積比、冷凝器夾點溫差和升壓比息息相關。膨脹機是?損最大的部件,然后是噴射器、一級蒸發(fā)器、二級蒸發(fā)器、泵和冷凝器。一級蒸發(fā)器的溫度升高導致系統(tǒng)總?損增加,而冷凝器溫度具有相反的效果。通過對氣-液噴射器和EORC工作特點和運行規(guī)律的研究,既拓展了氣-液噴射器的應用,又為氣-液噴射器與ORC的結合奠定基礎,對推進小型ORC的發(fā)展有重要的實際意義。
【學位授予單位】：廣東工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TK115
【圖文】：

流體進入擴散室回復壓力，在出口處得到壓力高于進口高壓氣體的冷凝液體（f點），如圖 1-2（c）和（d）所示。其實質是利用高溫氣體凝結釋放的潛熱轉化為壓能，能夠不消耗機械功，提高出口流體的壓力至高于兩個入口處的壓力。利用此運輸和升壓特點，將氣-液噴射器與 ORC 系統(tǒng)結合，可為小型 ORC 系統(tǒng)解決其工質泵耗功大、效率低的問題提供思路，對提高 ORC 系統(tǒng)性能及競爭力具有重要意義，又可拓寬氣-液噴射器的應用領域。（a） （b）

（c）機朗肯循環(huán)（RORC）和噴射式超臨界有機朗肯循環(huán) T-s 圖；（c） 噴射式超臨界有機erative organic Rankine cycle (RORC) and s vapor-liquid ejector; (b) A regenerative Orgaitical organic Rankine cycle with vapor-liqui

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 伍淼;陳湘萍;;有機朗肯循環(huán)綜述[J];電子世界;2017年17期

2 張琨;任笑彤;李叢;沈勝強;;有機朗肯循環(huán)復合系統(tǒng)中噴射器能量分析[J];熱科學與技術;2017年05期

3 劉棉濤;李越偉;劉燕妮;韋媚媚;;回收低溫余熱的有機朗肯循環(huán)性能分析及優(yōu)化[J];能源工程;2016年05期

4 錢方;美國投運有機工質透平地熱發(fā)電裝置[J];能源研究與信息;1988年01期

5 李頌哲,李華;卡林納循環(huán)脫穎于朗肯循環(huán)大幅度提高熱效率的新途徑[J];能源研究與信息;1988年03期

6 陳亞平;;余熱動力回收的新工質與新循環(huán)[J];節(jié)能;1989年03期

7 陸昆鵬;孫漢文;王珈樂;王行政;;有機朗肯循環(huán)在干熄焦技術中的應用[J];化工管理;2017年10期

8 徐根東;吳佳軍;陳晶晶;王昌松;史冊;;102℃常壓余熱蒸汽有機朗肯循環(huán)模擬及經濟性分析[J];合成技術及應用;2017年02期

9 伍淼;陳湘萍;;淺析有機朗肯循環(huán)研究現狀[J];中外能源;2017年10期

10 楊燦;謝輝;周奎;程彰;;柴油機有機朗肯循環(huán)余熱回收系統(tǒng)的耦合效應[J];內燃機學報;2017年05期

相關會議論文 前10條

1 張騫;;太陽能有機朗肯循環(huán)的工質選擇[A];推進能源生產和消費革命——第十屆長三角能源論壇論文集[C];2013年

2 連紅奎;顧春偉;李錫明;徐志明;葉鐘;;有機朗肯循環(huán)透平設計與分析[A];2010’第五屆綠色財富（中國）論壇會刊[C];2010年

3 朱正良;王子龍;;太陽能有機朗肯循環(huán)實驗臺設計搭建[A];上海市制冷學會2015年學術年會論文集[C];2015年

4 邱留良;任洪波;班銀銀;楊健;蔡強;;有機朗肯循環(huán)低溫余熱利用技術研究綜述[A];高等教育學會工程熱物理專業(yè)委員會第二十一屆全國學術會議論文集——工程熱力學專輯[C];2015年

5 魏東紅;魯雪生;陸震;顧建明;;應用于有機朗肯循環(huán)系統(tǒng)仿真的透平建模[A];上海市制冷學會2007年學術年會論文集[C];2007年

6 李艷;連紅奎;顧春偉;;有機朗肯循環(huán)在工業(yè)余熱回收中的應用[A];2009年中國動力工程學會透平專業(yè)委員會2009年學術研討會論文集[C];2009年

7 李艷;顧春偉;李錫明;徐志明;葉鐘;;有機朗肯循環(huán)回收中低溫工業(yè)余熱的系統(tǒng)研究[A];2010’第五屆綠色財富（中國）論壇會刊[C];2010年

8 盧軍;李偉鑫;韋偉;嚴瑞東;陳江平;程言峰;;極地氣候有機朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)工質選擇[A];上海市制冷學會2011年學術年會論文集[C];2011年

9 孔令今;;太陽能有機朗肯循環(huán)系統(tǒng)性能分析[A];2019供熱工程建設與高效運行研討會論文集（上）[C];2019年

10 黃雅婷;陶樂仁;黃理浩;喬家廣;;有機朗肯循環(huán)熱力系統(tǒng)技術評述[A];上海市制冷學會2017年學術年會論文集[C];2017年

相關重要報紙文章 前1條

1 本報記者 蘇偉 王琳;天加發(fā)布效率最高低溫發(fā)電系統(tǒng)[N];中國電力報;2016年

相關博士學位論文 前10條

1 楊富斌;基于熱經濟性分析及人工神經網絡建模的車用有機朗肯循環(huán)性能優(yōu)化[D];北京工業(yè)大學;2018年

2 張誠;低品位余熱有機朗肯循環(huán)綜合性能評估與實驗研究[D];重慶大學;2018年

3 宋松松;車用內燃機—有機朗肯循環(huán)聯合系統(tǒng)的集成仿真與運行模式研究[D];北京工業(yè)大學;2017年

4 宋建忠;基于有機朗肯循環(huán)的中低溫太陽能熱綜合利用系統(tǒng)的研究[D];東南大學;2016年

5 楊燦;柴油機朗肯循環(huán)余熱回收系統(tǒng)動態(tài)耦合效應及能效優(yōu)化策略[D];天津大學;2016年

6 楊凱;車用發(fā)動機變工況下有機朗肯循環(huán)系統(tǒng)運行特性研究[D];北京工業(yè)大學;2015年

7 王華榮;有機朗肯循環(huán)多目標參數優(yōu)化及經濟環(huán)境影響評價[D];華北電力大學(北京);2017年

8 楊緒飛;低溫有機朗肯循環(huán)變工況運行研究[D];華北電力大學(北京);2016年

9 馮永強;中低溫余熱有機朗肯循環(huán)熱經濟性優(yōu)化及實驗研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2016年

10 王曉東;小型重力驅動低溫有機朗肯循環(huán)的理論和實驗研究[D];天津大學;2014年

相關碩士學位論文 前10條

1 韓文龍;低溫熱源有機朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)研究[D];南京航空航天大學;2019年

2 邱觀福;分液冷凝有機朗肯循環(huán)系統(tǒng)評價及優(yōu)化設計[D];廣東工業(yè)大學;2019年

3 黃一晟;氣-液噴射式有機朗肯循環(huán)的理論研究[D];廣東工業(yè)大學;2019年

4 張瑞祥;多級冷凝朗肯循環(huán)的壓縮和膨脹布局優(yōu)化[D];大連理工大學;2019年

5 吳國策;基于太陽能有機朗肯循環(huán)的兩類熱電聯產系統(tǒng)[D];廈門大學;2017年

6 俊德（Junaid Alvi）;太陽能和地熱能聯合驅動的有機朗肯循環(huán)熱力學分析及循環(huán)結構對比[D];天津大學;2018年

7 郭爽;基于PSO-BP算法的有機朗肯循環(huán)控制系統(tǒng)研究[D];天津理工大學;2019年

8 周鑫磊;太陽能有機朗肯循環(huán)中低溫發(fā)電系統(tǒng)性能分析及優(yōu)化設計[D];山東建筑大學;2019年

9 王乾寧;基于有機朗肯循環(huán)的燃氣輪機余熱發(fā)電應用研究[D];上海交通大學;2017年

10 許鴻勝;有機朗肯循環(huán)余熱發(fā)電系統(tǒng)性能研究及優(yōu)化[D];華北電力大學;2018年

本文編號：2723155