有機(jī)朗肯循環(huán)（ORC）在中低溫?zé)崮芑厥疹I(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用,但在中低溫范圍內(nèi)很多熱源工況存在較強(qiáng)的波動(dòng),如太陽(yáng)熱能,工業(yè)或內(nèi)燃機(jī)煙氣余熱等。ORC系統(tǒng)在變工況熱源驅(qū)動(dòng)下可能會(huì)產(chǎn)生如下問(wèn)題:系統(tǒng)吸熱過(guò)多導(dǎo)致系統(tǒng)內(nèi)溫度、壓力過(guò)高,工質(zhì)裂解;系統(tǒng)吸熱不足而導(dǎo)致膨脹機(jī)液擊,系統(tǒng)無(wú)法正常運(yùn)行。因此,研究ORC系統(tǒng)在變工況熱源下的動(dòng)態(tài)運(yùn)行情況變得十分重要。以O(shè)RC系統(tǒng)在變工況熱源下的動(dòng)態(tài)特性為主要研究對(duì)象,采用實(shí)驗(yàn)研究與仿真模擬相結(jié)合的研究方法。首先,建立了小型的ORC實(shí)驗(yàn)臺(tái),對(duì)工質(zhì)泵流量變化及熱源流量變化兩種情況下系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性進(jìn)行了研究。同時(shí),在Dymola^?平臺(tái)上建立了ORC系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)仿真模型庫(kù),包括換熱器,膨脹機(jī),工質(zhì)泵,儲(chǔ)液罐,集熱槽等常用部件。在使用模型庫(kù)部件的基礎(chǔ)上分別研究了太陽(yáng)熱能驅(qū)動(dòng)和內(nèi)燃機(jī)余熱煙氣驅(qū)動(dòng)的兩類(lèi)變工況熱源下的ORC系統(tǒng)的運(yùn)行狀況,并提出了PID控制策略以適應(yīng)熱源工況的變化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,工質(zhì)泵流量以及熱源流量顯著影響系統(tǒng)蒸發(fā)壓力和蒸發(fā)器工質(zhì)出口溫度,其中蒸發(fā)壓力會(huì)隨工質(zhì)泵流量增加而增加,并且工質(zhì)泵流量增加會(huì)導(dǎo)致蒸發(fā)器過(guò)熱度下降;熱源流量與蒸發(fā)... 

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【部分圖文】：

世界主要國(guó)家能源消耗總量變化

圖 2-1 分布參數(shù)法示意圖Figure 2-1 Schematic diagram of distributed-parameter method載熱（冷）流體的密度一般變化很小，可忽略不計(jì)，因而式（2-1）可簡(jiǎn)化成（2-3）[48]。即可認(rèn)為載熱（冷）流體的質(zhì)量流量不沿管長(zhǎng)方向變化。值得指出

不同的是移動(dòng)邊界法在處理相變流體時(shí)，將其分成三個(gè)不同的區(qū)域：過(guò)冷區(qū)，兩相區(qū)，過(guò)熱區(qū)。如圖2-2 所示，過(guò)冷區(qū)和兩相區(qū)之間的界面是飽和液狀態(tài)，兩相區(qū)和過(guò)熱區(qū)之間的界面是飽和氣狀態(tài)。和分布參數(shù)法劃分形式不同，這里每個(gè)區(qū)域的邊界會(huì)隨著相變的過(guò)程移動(dòng)，換言之，各個(gè)區(qū)域并不是固定不變的。跟隨工質(zhì)區(qū)域的邊界移動(dòng)，管壁和載熱（冷）流體也可以被劃分成這三個(gè)區(qū)域。由于工質(zhì)涉及到流體的相變，處理起來(lái)比較復(fù)雜，所以此部分會(huì)詳細(xì)介紹推導(dǎo)管內(nèi)工質(zhì)的移動(dòng)邊界法模型。而對(duì)管外及壁面模型只給出結(jié)果。圖 2-2 移動(dòng)邊界法示意圖Figure 2-2 Schematic diagram of moving boundary method對(duì)于過(guò)冷區(qū)（subcooled region），質(zhì)量平衡如式（2-8）所示。

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碩士論文
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