含新型工質(zhì)的朗肯循環(huán)性能分析.pdf

1、隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，能源消費量與日俱增，石油對外依存度節(jié)節(jié)升高，能源短缺問題日益嚴(yán)重。而大量的低溫?zé)嵩?，例如地?zé)帷⒐S余熱和太陽能等，卻未得到充分的利用。有機(jī)朗肯循環(huán)是利用低溫?zé)嵩吹囊环N有效途徑，但目前研究主要集中于亞臨界氫氟烴純工質(zhì)循環(huán)，工作溫度和效率均較低。
　　相對于亞臨界朗肯循環(huán)，超臨界朗肯循環(huán)具有更高的平均吸熱溫度，且吸熱過程不經(jīng)過兩相區(qū)，溫度變化可以和加熱流體匹配，因而效率更高。另一方面，目前國際社會對于環(huán)保問題越來越

2、重視，低GWP工質(zhì)的研究是近年來有機(jī)朗肯循環(huán)研究的熱點。R1234yf和R1234ze的ODP值均為0，GWP值均小于1，環(huán)保性能良好，采用含低GWP工質(zhì)的非共沸混合工質(zhì)氣液相變時存在溫度滑移現(xiàn)象，也會使工質(zhì)與換熱流體具有更好的溫度匹配。因此，本文開展了相關(guān)理論研究分析工作。
　　以8種有機(jī)工質(zhì)作為研究對象，對其超臨界有機(jī)朗肯循環(huán)的基本性能進(jìn)行了理論分析，結(jié)果表明以R152a和R134a為工質(zhì)的超臨界有機(jī)朗肯循環(huán)具有較高的單位凈輸

3、出功和循環(huán)效率，以及較小的體積流量。而采用回?zé)嵫h(huán)可進(jìn)一步有效提高循環(huán)效率。
　　選擇低GWP工質(zhì)R1234yf和R1234ze與R134a、R227ea、RC318相比較，采用再熱循環(huán)，對其基本性能、(炯)損失和(炯)效率進(jìn)行分析，結(jié)果表明R1234yf和R1234ze超臨界朗肯循環(huán)性能與R134a相近，均適合替代R134a作為超臨界有機(jī)朗肯循環(huán)的工質(zhì)。
　　選擇R142b，R236ea，R245fa，R600a作為亞臨界

4、朗肯循環(huán)的工質(zhì)，選擇R1234yf，R1234ze，R134a，R227ea作為超臨界朗肯循環(huán)的工質(zhì)進(jìn)行對比分析。在相同工況下，相對于亞臨界朗肯循環(huán)，超臨界朗肯循環(huán)可以提高循環(huán)的大部分性能，例如凈輸出功、體積流量、最高(炯)效率、系統(tǒng)熱效率和系統(tǒng)(炯)效率。對于固定熱源，加熱器夾點溫差越小，凈輸出功越多，熱效率和(炯)效率也越高。考慮到R1234yf和R1234ze的優(yōu)良環(huán)境性能，且其超臨界循環(huán)性能良好，對于低溫?zé)嵩?，推薦使用R1234