【摘要】：蒸發(fā)器是有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)四大主要部件之一,而工質(zhì)的選擇影響蒸發(fā)器以及整個(gè)系統(tǒng)循環(huán)的熱力學(xué)性能。非共沸混合工質(zhì)在換熱器中存在的溫度滑移和納米流體在流動(dòng)中納米顆粒進(jìn)行的布朗運(yùn)動(dòng)均能強(qiáng)化換熱器的換熱性能,是兩者目前研究工質(zhì)的熱點(diǎn)。由于在分析結(jié)果的過(guò)程中多種影響因素的存在,使得多目標(biāo)優(yōu)化可能存在相互矛盾的情況,只能定性地表明系統(tǒng)影響因素與目標(biāo)函數(shù)存在的依存關(guān)系,難以簡(jiǎn)單直觀看出各單影響因素對(duì)研究目標(biāo)的影響情況;無(wú)法定量地表明其中的相關(guān)程度以及相關(guān)方向,因此本文引入相關(guān)性分析法中的Pearson相關(guān)系數(shù)法對(duì)研究熱點(diǎn)進(jìn)行輔助研究。一方面,以有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)中單管蒸發(fā)器為研究對(duì)象,利用R245fa與R601組成非共沸混合工質(zhì)為研究背景,建立變蒸發(fā)溫度變工質(zhì)配比的有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)模型。采用Pearson相關(guān)系數(shù)法研究蒸發(fā)器熱力學(xué)性能與其影響因素之間的相關(guān)關(guān)系,相關(guān)程度以及相關(guān)方向,并與熱力學(xué)計(jì)算分析結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,驗(yàn)證其準(zhǔn)確性。研究表明:溫度滑移與熱效率、蒸發(fā)器?損分別存在顯著性正相關(guān)和高度負(fù)相關(guān);與對(duì)數(shù)平均溫差的相關(guān)性隨蒸發(fā)溫度的升高由微弱負(fù)相關(guān)增強(qiáng)至顯著性負(fù)相關(guān);利用Pearson相關(guān)系數(shù)法能解決多目標(biāo)優(yōu)化過(guò)程中影響因素耦合的問(wèn)題,優(yōu)化熱力學(xué)計(jì)算結(jié)果與分析過(guò)程。另一方面,在有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)單管蒸發(fā)器中通過(guò)改變熱源體積流量和熱源溫度實(shí)驗(yàn)研究純R123、納米體積份額為0.03 vol%、0.13 vol%、0.18 vol%以及0.23 vol%的20nm Al_2O_3-R123納米流體的局部換熱系數(shù)沿程變化趨勢(shì)、對(duì)數(shù)平均溫差以及壓差。熱源溫度為50℃、60℃、70℃、80℃以及90℃;熱源體積流量為0.7 m~3/h,1.3 m~3/h以及1.8 m~3/h,通過(guò)多項(xiàng)式擬合以及以上被驗(yàn)證的Pearson相關(guān)系數(shù)法輔助分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。研究結(jié)果表明:對(duì)于純R123和四種不同體積份額的納米流體,沿程局部換熱系數(shù)隨著熱源溫度和熱源體積流量升高而增大;而納米流體的局部換熱系數(shù)是要高于純R123的;由于流體的負(fù)荷能力隨著運(yùn)行工況劇烈程度的變化而發(fā)生改變,故在所進(jìn)行的運(yùn)行工況下不存在最佳納米體積份額;五種流體中,除了純R123和0.18 vol%納米流體,納米體積份額和熱源溫度的改變會(huì)改變沿程局部換熱系數(shù)變化趨勢(shì);此外對(duì)于對(duì)數(shù)平均溫差和壓差,整體上0.13 vol%是最佳納米體積份額。
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TK124
【圖文】：

圖 1-1 城市經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)、生態(tài)系統(tǒng)與 CO2排放的關(guān)系 1-1 Relationships among urban economic system, ecological system and CO2em城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展與能源利用為例，對(duì)于城市的能源需求以及低碳化發(fā)

圖 1-2 城市碳排放驅(qū)動(dòng)因素概念模型Fig 1-2 Conceptual model of driving factors to urban carbon emission 有機(jī)朗肯循環(huán)

朗肯循環(huán)溫熵圖

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 馮宏偉;;基于相關(guān)系數(shù)的地震波快速定位算法研究與實(shí)現(xiàn)[J];榆林學(xué)院學(xué)報(bào);2015年04期

2 王智;杜燕;韓中合;;非共沸混合工質(zhì)在低溫余熱回收系統(tǒng)中的特性模擬[J];熱力發(fā)電;2014年11期

3 郭叢;杜小澤;楊立軍;楊勇平;;地?zé)嵩捶枪卜泄べ|(zhì)有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電性能分析[J];中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào);2014年32期

4 胡們;胡仁東;陳則韶;;超臨界有機(jī)朗肯循環(huán)工質(zhì)的選擇[J];工程熱物理學(xué)報(bào);2014年06期

5 舒歌群;高媛媛;田華;;基于分析的內(nèi)燃機(jī)排氣余熱ORC混合工質(zhì)性能分析[J];天津大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)與工程技術(shù)版);2014年03期

6 王輝濤;王華;葛眾;陳蓉;黃峻偉;;變溫?zé)嵩打?qū)動(dòng)非共沸混合工質(zhì)ORC換熱器溫度匹配性能評(píng)價(jià)方法[J];昆明理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2014年01期

7 劉超;徐進(jìn)良;陳奇成;苗政;;低溫跨臨界有機(jī)朗肯循環(huán)工質(zhì)篩選[J];中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào);2013年23期

8 倪淵;趙良舉;劉朝;莫依璃;;非共沸混合工質(zhì)ORC低溫?zé)煔庥酂崂梅治雠c優(yōu)化[J];化工學(xué)報(bào);2013年11期

9 周穎艷;杜小澤;楊立軍;楊勇平;;吸收煙氣余熱的非共沸混合工質(zhì)蒸發(fā)換熱特性[J];中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào);2013年08期

10 石磊;;低碳化趨勢(shì)及其對(duì)中國(guó)的挑戰(zhàn)[J];傳承;2012年17期

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 田貫三;可燃制冷劑爆炸理論與燃燒爆炸抑制機(jī)理的研究[D];天津大學(xué);2000年

本文編號(hào)：2830731