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化工进展 2017年第9期36卷 3223-3230页

作者：李新国王伟翟哲南来福王竞逸天津大学机械工程学院天津300350

有机朗肯循环中存在有极值功循环与无极值功循环,即存在一种净功的转折线与所对应的工质热源转折温度,它对工质的选择与循环性能评价具有指标性的作用。基于梯形循环及其理论模型,本文建立工质饱和线形状(饱和液线斜率、饱和气线斜率及... 详细信息

有机朗肯循环中存在有极值功循环与无极值功循环,即存在一种净功的转折线与所对应的工质热源转折温度,它对工质的选择与循环性能评价具有指标性的作用。基于梯形循环及其理论模型,本文建立工质饱和线形状(饱和液线斜率、饱和气线斜率及其斜率比与临界温度)及物性为自变量的数学关系,并提出和定义线性饱和线工质模型,建立循环性能与工质物性之间的数学关系。分别推导出有机朗肯循环中工质热源转折温度的经验公式,以及梯形循环下线性饱和线工质的热源转折温度理论公式及其修正。研究热源转折温度及其对应的优化工况的特征与一般性规律,得到21种工质热源转折温度的有机朗肯循环数值计算与经验公式之间的偏差小于1.97%。线性饱和线工质模型下,工质的热源转折温度为临界温度和蒸发器窄点温差之和;热源转折温度所对应的最高优化工况(最高优化蒸发温度与最大净功极值)随斜率比单调增加,至干工质时,最高优化工况接近工质的临界点。

关键词：有机朗肯循环梯形循环线性饱和线工质工质热源转折温度最高优化工况

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有机朗肯循环工质热源转折温度的新求解法及应用

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热能动力工程 2023年第4期38卷 46-54页

作者：杨新乐杨森卜淑娟李惟慷辽宁工程技术大学机械工程学院辽宁阜新123000

为获取热源和有机工质的最佳匹配规律,提高系统热力性能,提出求解工质热源转折温度的新方法及基于工质热源转折温度的工质与热源最优匹配新方法。首先,通过定义潜热熵差比推导出工质热源转折温度的理论公式,并采用蜻蜓算法进行精确求解... 详细信息

为获取热源和有机工质的最佳匹配规律,提高系统热力性能,提出求解工质热源转折温度的新方法及基于工质热源转折温度的工质与热源最优匹配新方法。首先,通过定义潜热熵差比推导出工质热源转折温度的理论公式,并采用蜻蜓算法进行精确求解;其次,与文献[14]对比,验证模型准确性;最后,对比工质热源转折温度与热源温度筛选最优工质。结果表明:选用的15种工质的热源转折温度与文献[14]的对比误差不超过1.62%,验证了工质热源转折温度求解公式的准确性;当热源温度确定时,选择热源转折温度小于热源温度的工质可获得最佳工况;当工质确定时,选择高于该工质热源转折温度的热源温度可获得最佳工况。

关键词：有机朗肯循环工质热源转折温度潜热熵差比蜻蜓算法工质与热源匹配

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叠合式有机朗肯循环的热力学分析

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太阳能学报 2024年第9期45卷 421-427页

作者：李新国徐期峰苗小旦天津大学机械工程学院天津300354 湖北航天技术研究院总体设计所武汉430040

针对有机朗肯循环(ORC)中传热过程对循环性能的影响,该文提出一种既相似但又区别于混合工质,各工质独立运行的叠合式有机朗肯循环(AORC)。AORC中,各工质进行串/并联的叠合换热,可形成类似于非共沸混合工质的温度滑移。由于各工质独立运... 详细信息

针对有机朗肯循环(ORC)中传热过程对循环性能的影响,该文提出一种既相似但又区别于混合工质,各工质独立运行的叠合式有机朗肯循环(AORC)。AORC中,各工质进行串/并联的叠合换热,可形成类似于非共沸混合工质的温度滑移。由于各工质独立运行,使得叠合工质的温度滑移量可进行调节,以减小与外界热/冷源的传热温差,提高传热匹配性以及循环性能。以两种工质叠合的AORC为例进行循环性能分析,并与常规ORC进行对比。结果表明,AORC并不是各工质基本ORC的简单线性叠加,而是一种优化叠加。相比常规ORC,AORC的净输出功率最大可提升34.48%。但当热源温度高于高温工质的热源转折温度时,AORC趋近于高温工质的基本ORC。

关键词：有机朗肯循环非共沸混合工质传热匹配叠合循环工质热源转折温度

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基于传热不可逆的有机朗肯循环热力学分析

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中国电机工程学报 2018年第3期38卷 805-813页

作者：李新国南来福孟庆良王伟王竞逸天津大学机械工程学院天津市津南区300350 海尔集团山东省青岛市266103

提出和定义有机朗肯循环的循环外传热过程的不可逆性参数——传热不可逆度。基于梯形循环,建立传热不可逆度及与循环性能（净功、热效率和效率）之间的理论模型与数学关系。研究循环性能与不可逆度之间的相互关系与变化规律;相比效... 详细信息

提出和定义有机朗肯循环的循环外传热过程的不可逆性参数——传热不可逆度。基于梯形循环,建立传热不可逆度及与循环性能（净功、热效率和效率）之间的理论模型与数学关系。研究循环性能与不可逆度之间的相互关系与变化规律;相比效率,不可逆度可以直接反映循环性能与传热之间的理论与量化关系。论文分析了不同参数：热源进口温度、蒸发温度、窄点温差与工质雅各布数对不可逆度的影响。存在一工质热源转折温度,当热源温度低于该工质的热源转折温度时,不可逆度具有极小值;反之,不可逆度随蒸发温度单调下降,不具有极值。研究结果表明：不可逆度理论计算与有机朗肯循环数值计算之间的相对偏差小于5%。工质雅各布数是影响不可逆度的重要因素。热源温度对不可逆度的影响明显,窄点温差的影响次之。

关键词：有机朗肯循环梯形循环传热不可逆工质热源转折温度

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传热不可逆及对有机朗肯循环影响热力学分析

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化学工程 2019年第4期47卷 34-39页

作者：李新国吴晓松王竞逸天津大学机械工程学院天津300350 中低温热能高效利用教育部重点实验室天津300350

提出建立传热匹配度与传热不可逆度,并结合生态学函数对有机朗肯循环进行分析。基于模拟有机朗肯循环的梯形循环,建立循环性能(净功、热效率、■效率和生态学函数)与传热不可逆性(不可逆度与传热匹配度)之间的数学关系,研究传热不可逆... 详细信息

提出建立传热匹配度与传热不可逆度,并结合生态学函数对有机朗肯循环进行分析。基于模拟有机朗肯循环的梯形循环,建立循环性能(净功、热效率、■效率和生态学函数)与传热不可逆性(不可逆度与传热匹配度)之间的数学关系,研究传热不可逆对循环性能的影响。结果表明:基于工质热源转折温度,无极值循环的循环性能高于有极值循环。生态学函数综合反映了系统的循环性能与不可逆损失的输出净效益,可作为评价、选择热力循环、工质筛选及合理运行工况的新方法、指标。

关键词：有机朗肯循环梯形循环传热不可逆传热匹配度生态学函数工质热源转折温度

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