摘 要
低品位热能的高效利用是实现能源可持续发展的重要途径之一,而有机物朗肯动力循环(ORC)作为一种高效的热功转换技术,在低品位热能回收领域具有显著优势。本研究旨在深入探讨低品位热能驱动的有机物朗肯动力循环机理,通过理论分析、数值模拟和实验验证相结合的方法,系统研究工质选择、热源特性、系统优化及㶲损失分布对循环性能的影响。研究发现,不同工质的热力学特性和运行条件对系统效率具有显著影响,且通过㶲分析方法可有效识别主要㶲损失环节,为系统优化提供科学依据。此外,本研究提出了一种基于动态㶲平衡的系统优化模型,能够显著提升低品位热能的利用效率。与传统方法相比,该模型在考虑㶲损失的同时兼顾了经济性与环境友好性,为实际工程应用提供了重要参考。最终得出结论:通过合理选择工质、优化系统结构以及减少关键环节的㶲损失,可有效提高有机物朗肯动力循环的整体性能,从而为低品位热能的高效利用提供新的理论和技术支持。关键词
有机物朗肯动力循环;低品位热能;㶲分析
目 录
引言 1
1 低品位热能利用基础理论 1
1.1 低品位热能特性分析 1
1.2 热力学基本原理 2
1.3 有机工质选择原则 2
1.4 热能转换效率影响因素 3
2 ORC循环机理研究 3
2.1 工质相变过程分析 4
2.2 热源与工质匹配机制 4
2.3 有机朗肯循环 4
2.4 ORC循环基本构型 5
3 动力循环关键部件性能分析 5
3.1 蒸发器传热特性研究 5
3.2 涡轮膨胀机工作机理 6
3.3 冷凝器换热性能优化 6
3.4 泵送系统能耗评估 6
3.5 关键部件耦合效应 7
4 ORC系统优化设计与应用 7
4.1 系统动态特性建模 7
4.2 参数敏感性分析方法 8
4.3 经济性与环境效益评价 8
4.4 实际案例分析与验证 9
4.5 未来发展方向探讨 9
结论 10
参考文献 11
致 谢 12