本文關(guān)鍵詞：基于多目標(biāo)的亞臨界有機(jī)朗肯循環(huán)的蒸發(fā)和冷凝溫度優(yōu)化，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：有機(jī)朗肯循環(huán)(ORC)是將低溫?zé)崮苻D(zhuǎn)化為電能最有前途的技術(shù)，它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、效率高和環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)其研究已經(jīng)成為低溫余熱高效回收利用技術(shù)的關(guān)鍵和熱點(diǎn)。目前關(guān)于有機(jī)朗肯循環(huán)的研究主要集中在對(duì)有機(jī)朗肯循環(huán)的工作流體選擇和參數(shù)優(yōu)化，而性能評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)ORC系統(tǒng)優(yōu)化有著非常重要的作用，因此，對(duì)ORC系統(tǒng)性能評(píng)價(jià)指標(biāo)的研究現(xiàn)狀和發(fā)展進(jìn)行調(diào)研是非常有必要的。調(diào)研結(jié)果表明：?jiǎn)文繕?biāo)優(yōu)化結(jié)果均存在與工程實(shí)際需要不相符合的地方，所以對(duì)ORC系統(tǒng)評(píng)價(jià)往往需要涉及多個(gè)指標(biāo)，多目標(biāo)優(yōu)化因?yàn)槟苁顾蟮母黜?xiàng)指標(biāo)均能達(dá)到較優(yōu)而更加合理。 在對(duì)ORC性能評(píng)價(jià)指標(biāo)調(diào)研的基礎(chǔ)上，本文以系統(tǒng)凈輸出功率Wnet、熱源流體進(jìn)出口火用降ΔEg、系統(tǒng)總不可逆損失I和系統(tǒng)總投資成本C2013構(gòu)建多目標(biāo)優(yōu)化模型，采用線性加權(quán)評(píng)價(jià)函數(shù)法對(duì)該模型進(jìn)行求解，，以R600a、R245fa、R601a、R601和R123五種純工質(zhì)以及R600a/R601a、R245fa/R601a、R245fa/R601和R600a/R245fa四種非共沸混合工質(zhì)為例，對(duì)亞臨界有機(jī)朗肯循環(huán)(ORC)的蒸發(fā)溫度Te和冷凝溫度Tc分別進(jìn)行優(yōu)化，此外，并對(duì)以R245fa和R245fa/R601為工質(zhì)時(shí)亞臨界ORC的Te和Tc同時(shí)進(jìn)行優(yōu)化。研究結(jié)果表明：采用單目標(biāo)有時(shí)得不到最優(yōu)值，而采用多目標(biāo)均能得到最優(yōu)值，且多目標(biāo)優(yōu)化可以較好地協(xié)調(diào)各性能指標(biāo)間的關(guān)系，使所要求的各項(xiàng)指標(biāo)均能達(dá)到較優(yōu)，因此多目標(biāo)優(yōu)化比單目標(biāo)優(yōu)化更加合理；存在最優(yōu)蒸發(fā)溫度Te,opt和最優(yōu)冷凝溫度Tc,opt使多目標(biāo)函數(shù)F(X)最小，同時(shí)，Te,opt、Tc,opt隨工質(zhì)不同而不同；比較F(X)優(yōu)化時(shí)的純工質(zhì)和混合工質(zhì)的Te,opt、Tc,opt值，以及在F(X)優(yōu)化的Te,opt或Tc,opt下，對(duì)比純工質(zhì)和混合工質(zhì)的不同單目標(biāo)函數(shù)值和F(X)值時(shí)，表明采用混合工質(zhì)時(shí)ORC的性能并不總是優(yōu)于采用純工質(zhì)時(shí)ORC的性能；在對(duì)以R245fa和R245fa/R601為工質(zhì)時(shí)ORC的Te和Tc同時(shí)進(jìn)行多目標(biāo)優(yōu)化時(shí)，兩種工質(zhì)的Te,opt和Tc,opt均分別為393.15K和328.15K，且Te,opt隨Tc升高而增大。
【關(guān)鍵詞】：有機(jī)朗肯循環(huán)(ORC) 性能評(píng)價(jià)指標(biāo) 純工質(zhì) 混合工質(zhì) 多目標(biāo)優(yōu)化
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TK115
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 主要符號(hào)表8-9
• 1 緒論9-15
• 1.1 研究背景及意義9-13
• 1.1.1 我國(guó)能源利用現(xiàn)狀9-10
• 1.1.2 余熱資源定義及其分類10
• 1.1.3 余熱利用原則及回收方式10-11
• 1.1.4 有機(jī)朗肯循環(huán)的原理和構(gòu)成11-13
• 1.2 本文主要研究?jī)?nèi)容及研究意義13-15
• 1.2.1 本文研究?jī)?nèi)容13-14
• 1.2.2 本文研究意義14-15
• 2 ORC 低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)性能評(píng)價(jià)指標(biāo)的研究15-28
• 2.1 基于熱力學(xué)第一定律的獨(dú)立技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能評(píng)價(jià)指標(biāo)15-20
• 2.2 基于熱力學(xué)第二定律的獨(dú)立技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能評(píng)價(jià)指標(biāo)20-25
• 2.3 基于熱力學(xué)第一或第二定律的復(fù)合技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能評(píng)價(jià)指標(biāo)25-27
• 2.4 本章小結(jié)27-28
• 3 純工質(zhì)亞臨界 ORC 系統(tǒng)的蒸發(fā)和冷凝溫度多目標(biāo)優(yōu)化28-45
• 3.1 多目標(biāo)優(yōu)化函數(shù)的提出28
• 3.2 數(shù)學(xué)物理模型28-33
• 3.2.1 熱力學(xué)模型29-31
• 3.2.2 經(jīng)濟(jì)模型31-32
• 3.2.3 多目標(biāo)優(yōu)化數(shù)學(xué)模型32-33
• 3.3 純工質(zhì) ORC 的蒸發(fā)溫度多目標(biāo)優(yōu)化33-38
• 3.3.1 多目標(biāo)優(yōu)化結(jié)果33-34
• 3.3.2 單目標(biāo)優(yōu)化結(jié)果34-36
• 3.3.3 多目標(biāo)優(yōu)化結(jié)果與單目標(biāo)優(yōu)化結(jié)果的對(duì)比36-38
• 3.4 純工質(zhì) ORC 的冷凝溫度多目標(biāo)優(yōu)化38-43
• 3.4.1 多目標(biāo)優(yōu)化結(jié)果38-39
• 3.4.2 單目標(biāo)優(yōu)化結(jié)果39-41
• 3.4.3 多目標(biāo)優(yōu)化結(jié)果與單目標(biāo)優(yōu)化結(jié)果的對(duì)比41-43
• 3.5 純工質(zhì) ORC 的蒸發(fā)和冷凝溫度同時(shí)多目標(biāo)優(yōu)化43-44
• 3.6 本章小結(jié)44-45
• 4 非共沸混合工質(zhì)亞臨界 ORC 系統(tǒng)的蒸發(fā)和冷凝溫度多目標(biāo)優(yōu)化45-65
• 4.1 多目標(biāo)優(yōu)化函數(shù)的提出45
• 4.2 數(shù)學(xué)物理模型45-49
• 4.2.1 熱力學(xué)模型46-47
• 4.2.2 經(jīng)濟(jì)模型47-48
• 4.2.3 多目標(biāo)優(yōu)化數(shù)學(xué)模型48-49
• 4.3 二元非共沸混合工質(zhì) ORC 的蒸發(fā)溫度多目標(biāo)優(yōu)化49-54
• 4.3.1 多目標(biāo)優(yōu)化結(jié)果49-50
• 4.3.2 單目標(biāo)優(yōu)化結(jié)果50-53
• 4.3.3 多目標(biāo)優(yōu)化結(jié)果與單目標(biāo)優(yōu)化結(jié)果的對(duì)比53-54
• 4.4 二元非共沸混合工質(zhì) ORC 的冷凝溫度多目標(biāo)優(yōu)化54-59
• 4.4.1 多目標(biāo)優(yōu)化結(jié)果54-55
• 4.4.2 單目標(biāo)優(yōu)化結(jié)果55-58
• 4.4.3 多目標(biāo)優(yōu)化結(jié)果與單目標(biāo)優(yōu)化結(jié)果的對(duì)比58-59
• 4.5 純工質(zhì) ORC 與非共沸混合工質(zhì) ORC 性能的對(duì)比59-62
• 4.6 非共沸混合工質(zhì) ORC 的蒸發(fā)和冷凝溫度同時(shí)多目標(biāo)優(yōu)化62-63
• 4.7 本章小結(jié)63-65
• 5 結(jié)論與展望65-67
• 5.1 結(jié)論65-66
• 5.2 展望66-67
• 致謝67-68
• 參考文獻(xiàn)68-72
• 附錄72
• A. 作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文目錄72
• B. 作者在攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目72

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前7條

1 韓中合;葉依林;劉峗;;不同工質(zhì)對(duì)太陽能有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)性能的影響[J];動(dòng)力工程學(xué)報(bào);2012年03期

2 王漫;王江峰;閻哲泉;馬少林;戴義平;;有機(jī)工質(zhì)低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J];動(dòng)力工程學(xué)報(bào);2013年05期

3 劉杰;陳江平;祁照崗;;低溫有機(jī)朗肯循環(huán)的熱力學(xué)分析[J];化工學(xué)報(bào);2010年S2期

4 ;Comparative analysis of CO_2-based transcritical Rankine cycle and HFC245fa-based subcritical organic Rankine cycle using low-temperature geothermal source[J];Science China(Technological Sciences);2010年06期

5 顧偉;翁一武;曹廣益;翁史烈;;低溫?zé)崮馨l(fā)電的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)[J];熱能動(dòng)力工程;2007年02期

6 許紅星;;我國(guó)能源利用現(xiàn)狀與對(duì)策[J];中外能源;2010年01期

7 顧偉;翁一武;王玉璋;孫紹芹;;余熱利用有機(jī)物朗肯循環(huán)最佳熱回收效率分析[J];太陽能學(xué)報(bào);2011年05期

  本文關(guān)鍵詞：基于多目標(biāo)的亞臨界有機(jī)朗肯循環(huán)的蒸發(fā)和冷凝溫度優(yōu)化，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：306594