基于工质物性的热力循环性能探索

作     者：苏文 赵力 邓帅 Wen Su;Li Zhao;Shuai Deng

作者机构：天津大学机械工程学院中低温热能高效利用教育部重点实验室天津300072 

出 版 物：《科学通报》 (Chinese Science Bulletin)

年 卷 期：2018年第63卷第2期

页      面：232-240页

核心收录：

学科分类：080701[工学-工程热物理] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

基　　金：国家自然科学基金(51476110)资助 

主　　题：热力循环 工质物性 性能极限 状态方程 剩余性质 

摘      要：工质作为热力循环实现能量转换不可或缺的载体,其物性直接决定了循环性能的高低.为探究工质物性对热力循环的性能影响,首先采用立方型状态方程计算了实际工质的剩余性质,并根据理想气体的热力性质推导了任意状态下工质的热力学参数,进而得到了等容过程、等压过程、等温过程及绝热过程中能量的表达式.在此基础上,针对4个动力正循环,即卡诺循环、朗肯循环、布雷顿循环及斯特林循环,分别推导了循环输出功及效率的表达式,分析了循环性能与温度、工质物性之间的关系.针对工程应用中热力循环完善度偏低的问题,基于状态方程及循环温熵图探索了面向工质特性的热力循环性能极限,为热力循环的实际运行及优化设计提供了理论参考.