检索结果-南通市图书馆

维普期刊数据库博看期刊

板式换热器及其热力系统的运行特性和高级[火用]分析

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

化工学报 2021年第S1期72卷 512-519页

作者：卢沛罗向龙陈健勇杨智梁颖宗陈颖广东工业大学材料与能源学院广东广州510006

针对不同换热设备组合之间以及换热设备在系统中的[火用]分布情况进行了研究,建立了高级[火用]分析模型,将换热设备与系统的[火用]损进一步分割成不可避免性部分和可避免性部分,计算相应的[火用]损失和[火用]效率,确定换热设备与系统中... 详细信息

针对不同换热设备组合之间以及换热设备在系统中的[火用]分布情况进行了研究,建立了高级[火用]分析模型,将换热设备与系统的[火用]损进一步分割成不可避免性部分和可避免性部分,计算相应的[火用]损失和[火用]效率,确定换热设备与系统中能量损失的主要部位,并在有机朗肯循环(organic Rankine cycle,ORC)系统试验台中进行验证,为换热设备及其热力系统的运行优化提供科学依据。结果表明,不同的换热面积对换热设备的能效有着非常大的影响,同时常规[火用]分析和高级[火用]分析提出了不同的系统优化次序。高级[火用]分析表明,蒸发器可避免[火用]损占蒸发器[火用]损的41.2%~60.0%,冷凝器可避免[火用]损占冷凝器总[火用]损最高可达91%~97%,整个ORC系统有52.5%~66.3%的[火用]损可以避免,有很大的改造潜力,且发现不合理设计的管道也会影响ORC系统性能。

关键词： [火用]损失 [火用]效率高级[火用]分析有机工质朗肯循环

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

太阳能超临界有机朗肯循环系统的性能研究

太阳能学报 2017年第11期38卷 3091-3098页

作者：黄喜军胥建群张方陈飞翔刘明涛东南大学能源热转换及其过程测控教育部重点实验室南京210096 江苏省电力设计院南京210024

以太阳能为热源,建立超临界有机朗肯循环系统模型,选取7种有机工质作为研究对象,研究膨胀机进气温度和压力对系统的单位净输出功、不可逆损失和热效率等参数的影响,并用模糊数学模型筛选出最佳的工质。结果表明:工质R152a的综合性能更好... 详细信息

以太阳能为热源,建立超临界有机朗肯循环系统模型,选取7种有机工质作为研究对象,研究膨胀机进气温度和压力对系统的单位净输出功、不可逆损失和热效率等参数的影响,并用模糊数学模型筛选出最佳的工质。结果表明:工质R152a的综合性能更好,合适的进气温度和压力区域能够使系统保持在较高的热效率中运行,超临界有机朗肯循环系统相比于亚临界系统更具有优势。

关键词：太阳能超临界有机工质 ORC 热力系统

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

有机朗肯循环系统中工质泵等熵效率研究

有机朗肯循环系统中工质泵等熵效率研究

作者：叶佳琦天津大学

学位级别：硕士

近年来越来越多的学者对有机朗肯循环技术进行了诸多的理论和实验研究,但是对于工质泵的相关研究却较为匮乏,本文针对于此,对有机朗肯循环系统中工质泵的效率进行了研究。本文首先针对以往工质泵效率定义不明的问题,明确了工质泵效率的... 详细信息

近年来越来越多的学者对有机朗肯循环技术进行了诸多的理论和实验研究,但是对于工质泵的相关研究却较为匮乏,本文针对于此,对有机朗肯循环系统中工质泵的效率进行了研究。本文首先针对以往工质泵效率定义不明的问题,明确了工质泵效率的计算方法和理论含义。再根据有机工质在有机朗肯循环中流经工质泵的状态,对其饱和液相线斜率进行了理论计算和分析。然后针对现有的实验条件,建立了应用R245fa和R123有机工质的小型工质泵性能实验台,针对容积型工质泵的效率展开实验研究。实验对工质泵出口压力、进出口压差和系统质量流量分别进行控制,获得了工质泵等熵效率随上述三个变量的变化曲线。实验结果表明,在蒸发温度在100℃以下,冷凝温度在20℃以下,输出净功在10k W以下的小型有机朗肯循环系统实验台中,随着工质泵出口压力的增大、系统质量流量的增大和工质泵进出口压差的增加,工质泵等熵效率随之升高,且受到系统质量流量的影响较大。通过R245fa和R123的实验,结果显示使用R245fa的有机朗肯循环系统中,工质泵的效率更高,而在有机工质的温熵图上,R245fa的饱和液相线斜率要小与R123。实验证实了有机朗肯循环系统中工质泵的实际运行效率比以往模拟、理论计算研究中应用的工程经验值低。依据本研究实验结果,工质泵等熵效率宜取平均值30%;基于理论循环等熵过程的分析,泵功占膨胀机输出功的比例约为8%,而实际过程中,综合考虑泵的效率、电机效率、膨胀机机械效率,其比值可达到12%以上。经过对有机朗肯循环系统进行?分析可知,工质泵的等熵效率较低时,工质泵具有较大的节能潜力。

关键词：工质泵有机朗肯循环等熵效率有机工质 ?分析

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

中低温热源有机物工质发电系统分析

中低温热源有机物工质发电系统分析

作者：罗琪上海交通大学

学位级别：硕士

传统方式的以水为工质的朗肯循环回收利用系统,由于循环效率低,系统复杂,其经济效益非常有限。若使用有机工质朗肯循环(Organic Ranking Cycle,简称ORC),利用低沸点有机工质回收中低温热源的热能,将低品位能源(废热)转换为高品位能源(电... 详细信息

传统方式的以水为工质的朗肯循环回收利用系统,由于循环效率低,系统复杂,其经济效益非常有限。若使用有机工质朗肯循环(Organic Ranking Cycle,简称ORC),利用低沸点有机工质回收中低温热源的热能,将低品位能源(废热)转换为高品位能源(电能),既实现能源的回收利用,又在相同输出条件下,减少二氧化碳等污染物的排放,有利于环境保护。由于ORC系统蒸发和冷凝温度较低、热效率相对较高及设备简单,被认为是一种有效的低品位余热发电技术。有机工质朗肯循环发电系统可利用的低品位能主要有工业余热、太阳能、地热、生物质能、海洋温差能和LNG冷能等,本课题以实现能源的低消耗、低排放、高效率为研究目的,对有机物工质的中低温热源发电系统进行了分析,主要做了以下几方面的工作: 首先,在已有的大量研究工作的基础上,分析了有机物朗肯循环发电系统的结构和运行原理、主要特征和技术关键点。其次,对常用低沸点环保工质进行了优化分析,并选择三种相对环保型的有机物作为工质,利用NIST软件在Matlab界面下编程对稳态工况的ORC系统进行了热力计算,分析了ORC发电系统的影响因素。再次,以提高系统循环热效率和做功能力为目的,对改进后的ORC动力循环,回热式和抽汽回热式ORC系统的性能进行了研究。最后,利用热水模拟低品位热源,对采用涡旋式膨胀机的有机物朗肯循环发电系统进行了实验研究。对实验数据进行了分析与总结,研究结果表明涡旋式膨胀机在中小型低品位热能的ORC系统中具有较大的优势,而有机物朗肯循环系统的设计,需要将有机物工质的流量、蒸发压力,与余热流相匹配,从而使得系统的输出功率最大。本文所做的工作为进一步研究有机物朗肯循环发电系统提供了基础的实验数据和理论指导,对中低温热源回收利用技术的推广和推进节能减排事业具有一定的理论价值和现实意义。

关键词：有机物朗肯循环有机工质热力特性膨胀机发电

水平微肋管内基于分层流流型的沸腾传热理论模型

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

工程热物理学报 2005年第2期26卷 249-252页

作者：王跃社白博峰陈永利 Hiroshi HONDA 西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室陕西西安710049 日本九州大学

本文提出了基于气液分层流的水平螺旋微肋管内沸腾传热理论预测模型。在模型建立过程中,采用了与开发微肋管冷凝分层流模型类似的理论处理方法。在气液分界面以上区域,相邻微肋之间的沟槽内的半月形液面形状取决于重力和表面张力之间的... 详细信息

本文提出了基于气液分层流的水平螺旋微肋管内沸腾传热理论预测模型。在模型建立过程中,采用了与开发微肋管冷凝分层流模型类似的理论处理方法。在气液分界面以上区域,相邻微肋之间的沟槽内的半月形液面形状取决于重力和表面张力之间的静力平衡关系,其中半月形液面中的薄液膜区域的传热特性由先前提出的薄液膜蒸发模型预测;分层流液体中的传热特性由Mori等建立的基于实验数据的关联式确定。将模型理论预测值与已由的四种不同结构的微肋管、三种有机工质下得到的实验数据进行了比较,结果表明,只要不发生管内部分烧涸现象,在Fr0<2.5时,理论预测值和实验数据符合得相当好。

关键词：微肋管沸腾分层流理论分析有机工质

基于干工质的有机朗肯循环参数优化及太阳能热发电系统设计

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于干工质的有机朗肯循环参数优化及太阳能热发电系统设计

作者：吴晓楠华中科技大学

学位级别：硕士

当前能源政策与形势下，新能源技术得到大力发展，应用范围也逐渐扩大。太阳能发电技术为新能源中较有竞争力的技术之一，其中太阳能热发电技术也得到进一步发展。目前，槽式太阳能集热技术最为成熟，为发电循环提供中温热源。与传统水... 详细信息

当前能源政策与形势下，新能源技术得到大力发展，应用范围也逐渐扩大。太阳能发电技术为新能源中较有竞争力的技术之一，其中太阳能热发电技术也得到进一步发展。目前，槽式太阳能集热技术最为成熟，为发电循环提供中温热源。与传统水蒸汽朗肯循环相比，有机朗肯循环利用低沸点有机工质进行发电循环，在中温热源下效率更为可观，系统形式简单，初期投资小。本文根据槽式太阳能热源温度范围10000℃，选取常用作工质的R245fa、正戊烷、甲苯、MDM与D4进行分析与研究。利用MATLAB与NIST Refprop编制应用单级汽轮机的基本有机朗肯循环系统与带回热有机朗肯循环系统的计算程序，选取的5种工质，分析了5种工质在两种循环系统中的工作性能，结果表明R245fa适用于低于150℃的运行温度，且R245fa基本有机朗肯循环热效率很可观。正戊烷从循环性能分析可用于接近300℃高温，但受其自燃温度限制，最好用于250℃左右运行温度。甲苯、MDM与D4循环性能依次递减，但是适用的运行温度依次升高，其中MDM与D4使用回热器的循环性能比基本循环要提高一倍。通过对5种工质的分析，选取温度和循环性能较好的甲苯与MDM，建立了太阳能有机朗肯循环发电系统模型，对不同运行参数下太阳能有机朗肯循环发电系统性能分析得出循环最高温度300℃时，MDM蒸发压力为1MPa时循环性能最好，甲苯则在蒸发压力为2.3MPa时系统综合性能最好。两种工质共同的运行特征是排气参数较高，因而造成冷凝器火用损失较大。且在对蒸发系统各换热段换热器KA系数的计算和分析中发现，MDM液态和过热蒸汽状态的升温过程需要较多能量和较大的换热面积，反而蒸发段需要能量较少，甲苯则在蒸发段需要最多的能量和换热面积。综合各项参数，甲苯在太阳能有机朗肯循环系统中工作性能优于MDM。根据计算所得甲苯与MDM最优运行参数，对系统中主要换热器进行设计计算，为实际系统设备研发提供参考。

关键词：有机朗肯循环有机工质参数优化太阳能有机朗肯循环发电

纯工质R245fa水平管内流动沸腾换热特性的实验研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

纯工质R245fa水平管内流动沸腾换热特性的实验研究

作者：黄晓艳昆明理工大学

学位级别：硕士

随着经济的发展,能源消耗越来越大,然而在大量消耗的能源中,有一部分能量是没有利用而白白浪费掉,如在动力、化工、石油、冶金、核能、制冷等工业中均存在此问题,有一部分能量以烟气、热水的形式浪费掉。如在昆明钢铁集团有限公司冶炼... 详细信息

随着经济的发展,能源消耗越来越大,然而在大量消耗的能源中,有一部分能量是没有利用而白白浪费掉,如在动力、化工、石油、冶金、核能、制冷等工业中均存在此问题,有一部分能量以烟气、热水的形式浪费掉。如在昆明钢铁集团有限公司冶炼厂同样存在大量的每天24小时向外排放的低于300-400℃的中低温烟气,废蒸汽、废热水等余热资源,节能潜力巨大。采用低沸点有机工质为循环工质的有机朗肯循环(ORC)发电是对低品位热量回收利用的有效方式,并将环保性能、化学稳定性、安全性、热力学性能、成本、传热和流动性能作为工质选择所考虑的基本条件。准确的工质的传热系数是换热器设计及设备安全运行的基础,本文对有机工质R245fa的传热性能进行了实验测定,目的是为低温余热发电有机朗肯循环相关换热设备的设计与优化,提供传热设计的可靠依据。分析了水平管内汽液两相流的基本参数,包括：截面含汽率及截面含液率、质量流量、质量含汽率(即：干度)、质量流速、体积流量、体积含汽率、汽相真实流速、汽相折算速度、滑动比、滑动速度、汽液两相流的平均密度、汽液两相流的平均流速等。分析了水平管内汽液两相流的基本流型,包括：单相液体、细泡状流型、汽塞状流型、汽弹状流型、波状分层流型、环状流型。总结并分析了管内两相强制对流换热系数计算的关联式,具体模型有两种：一是区分流型的模型,该模型把有机工质在管内蒸发换热粗略地分为两个换热区：沫态沸腾换热区和两相受迫对流换热区;二是不区分流型的模型,此模型主要有三种计算方法：1、叠加法,具有代表性的关联式为有Gungor和Wingterton公式、Chen公式、Jung公式;2、渐进线法,具有代表性的关联式有Liu和Winterton公式、Wattelet公式;3、增强法,具有代表性的关联式有Shah公式、Kandlikar公式。并分析了用神经网络模型计算管内两相强制对流换热系数。基于以上理论研究的基础上,本文研究了R245fa在水平管内的流动沸腾传热特性,分析了工质质量流速、蒸发温度、加热水质量流速及干度对流动沸腾换热系数的影响,结果为：●流动沸腾换热系数同时受蒸发温度、工质质量流速、加热水质量流速及管内工质干度的影响;●在沸腾开始阶段,随着干度的增大,流动沸腾换热系数升高,在流动沸腾换热系数达到最大值后,随着干度的继续增大,流动沸腾换热系数反而下降;●在相同蒸发温度及热流密度下,随着工质质量流速增大,管内流动沸腾换热系数迅速升高;●在相同工质质量流速及蒸发温度下,随着加热水质量流速的增大,管内流动沸腾换热系数升高;●在相同工质质量流速及加热水质量流速下,随着蒸发温度的升高,管内流动沸腾换热系数降低;本文将实验结果与用Chen公式、Liu-Winterton公式、Shan公式的计算结果进行了比较,结果表明：用Chen公式、Liu-Winterton公式、Shan公式预测R245fa工质管内流动沸腾换热系数的平均误差分别为31.6%、6.3%、37.4%;用Liu-Winterton公式计算R245fa工质的饱和流动沸腾换热具有良好的精度,可以满足工程实际对精度的要求。

关键词：有机工质流动沸腾换热关联式水平管

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

无泵有机朗肯循环工质优选及其发电性能研究

无泵有机朗肯循环工质优选及其发电性能研究

作者：路会同上海交通大学

学位级别：硕士

世界范围内的能源危机以及环境问题的加剧,使节能减排受到越来越多人的重视。为了实现节能减排、缓解能源危机以及环境保护的目的,余热资源的回收利用被认为是一个切实有效的方法。由于有机朗肯循环结构简单、维护成本较低、可靠性高以... 详细信息

世界范围内的能源危机以及环境问题的加剧,使节能减排受到越来越多人的重视。为了实现节能减排、缓解能源危机以及环境保护的目的,余热资源的回收利用被认为是一个切实有效的方法。由于有机朗肯循环结构简单、维护成本较低、可靠性高以及可利用热源温度区间大,因此被广泛的应用于余热回收领域。但是对于小型有机朗肯循环系统来说,工质泵耗功严重的问题使小型系统效率相对较低。针对这一问题,无泵有机朗肯循环被提出,在无泵有机朗肯循环系统中,工质泵被移除,不存在工质泵耗功,因此可在一定程度上提升系统效率。针对无泵有机朗肯循环系统,本文主要对系统膨胀机的选择与改装、系统工质的优选以及系统发电性能进行了研究。小型有机朗肯循环中的涡旋膨胀机一般由汽车空调涡旋压缩机改装而成。论文首先对这种膨胀机进行了性能测试,在考虑有机工质性质的基础上,综合工质在无泵有机朗肯循环系统中的模拟计算结果,最终选择R245fa以及R1233zd(E)两种工质进行实验研究。通过改变系统热源水进口温度以及系统负载,研究无泵有机朗肯循环系统在不同实验条件下的发电性能。研究结果表明,以R245fa为工质的无泵有机朗肯循环系统,当热源温度由75C增加至95C的时候,系统发电过程平均电功率输出由90 W增加至212 W,系统最大瞬时电功率输出由108 W增加至246W,同时系统发电效率以及?效率分别为2.1%.6%以及12.62%4.1%。当系统工质采用R1233zd(E),系统热源进口温度由80C增加至95C时,系统发电过程平均功率输出随之增加,为62W27 W,系统效率最低为2.7%,最高为3.5%,同时,系统?效率最小为16.1%,最大为17.1%。本文对系统负载数量对系统性能的影响进行了研究,在相同的冷、热源温度条件下,系统负载数量的增加会增加系统电流以及电功率输出,同时降低系统电压输出;同时,负载数量的增加降低了系统中膨胀机的转速,由此导致系统中制冷剂流量的下降,从而在相同的冷热源温度下,系统发电持续时间增加。

关键词：无泵有机朗肯循环有机工质涡旋膨胀机系统效率

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

太阳能再热式有机朗肯循环发电系统性能研究

农业机械学报 2016年第2期47卷 215-221页

作者：赵国昌王永 Scott Thompson 宋丽萍王振华孙琪沈阳航空航天大学航空航天工程学部(院) 沈阳110136 密西西比州立大学机械工程系密西西比州39762 沈阳航空航天大学科学与技术协会沈阳110136 中航工业沈阳发动机设计研究所沈阳110015

建立了带抛物槽式集热器的太阳能再热式有机朗肯循环发电系统模型,研究了再热式有机朗肯循环系统热效率增加量与输出功增加量随蒸发温度的变化规律。结果表明:当再热压力比为0.25时,太阳能再热式有机朗肯循环系统能有效地提高系统总效率... 详细信息

建立了带抛物槽式集热器的太阳能再热式有机朗肯循环发电系统模型,研究了再热式有机朗肯循环系统热效率增加量与输出功增加量随蒸发温度的变化规律。结果表明:当再热压力比为0.25时,太阳能再热式有机朗肯循环系统能有效地提高系统总效率,输出功随蒸发温度增加近似呈线性增加。对分别以R11、R114、R134a和R245fa为工质的再热式有机朗肯循环系统热效率提高量进行比较,以R245fa为工质的再热式有机朗肯循环热效率提高最大,达4.3%。

关键词：有机工质太阳能有机朗肯循环再热式热效率