有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)中工質(zhì)泵等熵效率研究.pdf

1、近年來越來越多的學(xué)者對(duì)有機(jī)朗肯循環(huán)技術(shù)進(jìn)行了諸多的理論和實(shí)驗(yàn)研究，但是對(duì)于工質(zhì)泵的相關(guān)研究卻較為匱乏，本文針對(duì)于此，對(duì)有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)中工質(zhì)泵的效率進(jìn)行了研究。
　　本文首先針對(duì)以往工質(zhì)泵效率定義不明的問題，明確了工質(zhì)泵效率的計(jì)算方法和理論含義。再根據(jù)有機(jī)工質(zhì)在有機(jī)朗肯循環(huán)中流經(jīng)工質(zhì)泵的狀態(tài)，對(duì)其飽和液相線斜率進(jìn)行了理論計(jì)算和分析。然后針對(duì)現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)條件，建立了應(yīng)用R245fa和R123有機(jī)工質(zhì)的小型工質(zhì)泵性能實(shí)驗(yàn)臺(tái)，針對(duì)容積型工

2、質(zhì)泵的效率展開實(shí)驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)對(duì)工質(zhì)泵出口壓力、進(jìn)出口壓差和系統(tǒng)質(zhì)量流量分別進(jìn)行控制，獲得了工質(zhì)泵等熵效率隨上述三個(gè)變量的變化曲線。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在蒸發(fā)溫度在100℃以下，冷凝溫度在20℃以下，輸出凈功在10kW以下的小型有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)中，隨著工質(zhì)泵出口壓力的增大、系統(tǒng)質(zhì)量流量的增大和工質(zhì)泵進(jìn)出口壓差的增加，工質(zhì)泵等熵效率隨之升高，且受到系統(tǒng)質(zhì)量流量的影響較大。通過R245fa和R123的實(shí)驗(yàn)，結(jié)果顯示使用R245fa的有機(jī)朗肯循

3、環(huán)系統(tǒng)中，工質(zhì)泵的效率更高，而在有機(jī)工質(zhì)的溫熵圖上，R245fa的飽和液相線斜率要小與R123。
　　實(shí)驗(yàn)證實(shí)了有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)中工質(zhì)泵的實(shí)際運(yùn)行效率比以往模擬、理論計(jì)算研究中應(yīng)用的工程經(jīng)驗(yàn)值低。依據(jù)本研究實(shí)驗(yàn)結(jié)果，工質(zhì)泵等熵效率宜取平均值30％；基于理論循環(huán)等熵過程的分析，泵功占膨脹機(jī)輸出功的比例約為8%，而實(shí)際過程中，綜合考慮泵的效率、電機(jī)效率、膨脹機(jī)機(jī)械效率，其比值可達(dá)到12%以上。經(jīng)過對(duì)有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行（火用）分析可知