重力有機(jī)工質(zhì)熱功轉(zhuǎn)換系統(tǒng)及改進(jìn)的氨水聯(lián)合循環(huán).pdf

1、能源危機(jī)和環(huán)境污染已經(jīng)成為全人類共同面臨的問題,對(duì)低品位能源的利用逐漸受到學(xué)者們的重視。中國的低品位能源如工業(yè)余熱、地?zé)崮?、海洋能和太陽能等資源十分豐富,存在很大的開發(fā)利用空間。但由于這些低品位能源的溫度較低,在轉(zhuǎn)化為功的過程中,效率較低。為此,如何提高能量轉(zhuǎn)化效率成為利用低品位能源的關(guān)鍵。
　　本文提出了重力有機(jī)工質(zhì)熱功轉(zhuǎn)換系統(tǒng)和改進(jìn)的Goswami氨水功冷聯(lián)供循環(huán),并對(duì)兩種系統(tǒng)進(jìn)行了熱力學(xué)分析。
　　(1)提出一種新型重

2、力有機(jī)工質(zhì)熱功轉(zhuǎn)換系統(tǒng)并進(jìn)行了熱力學(xué)研究。建立了影響系統(tǒng)的主要過程—豎直上升過程的物理和數(shù)學(xué)模型,對(duì)氣態(tài)有機(jī)工質(zhì)的豎直上升過程進(jìn)行數(shù)值模擬研究;其次,分析了豎直上升管道進(jìn)口工質(zhì)的溫度、質(zhì)量流量、工質(zhì)種類和管道直徑對(duì)氣態(tài)工質(zhì)沿管道分布的變化情況的影響和所能達(dá)到的臨界高度的影響。
　　研究結(jié)果表明:
　　a.氣態(tài)工質(zhì)在豎直上升管中存在一段穩(wěn)定運(yùn)行的范圍,系統(tǒng)設(shè)計(jì)可行;
　　b.工質(zhì)的溫度、壓力、密度和焓值隨高度增加逐漸減小

3、,速度和馬赫數(shù)隨高度增加逐漸增大;減小質(zhì)量流量,增大管徑,降低進(jìn)口氣態(tài)工質(zhì)的過熱度以及采用臨界壓力較高的有機(jī)工質(zhì)有利于增加氣態(tài)工質(zhì)在管道中上升的高度。
　　c.系統(tǒng)熱效率的主要決定因素為豎直上升管的高度,工質(zhì)在管道入口的各熱力學(xué)參數(shù)和管道參數(shù)對(duì)系統(tǒng)熱效率的影響與對(duì)豎直上升管的影響同步。
　　(2)在已有的Goswami氨水功冷聯(lián)供循環(huán)研究的基礎(chǔ)上,提出用兩相膨脹機(jī)回收循環(huán)中高壓流體的能量,給出了兩種改進(jìn)方式(A-modifi

4、ed cycle和 B-modified cycle);并對(duì)兩種改進(jìn)方式進(jìn)行熱力學(xué)性能的分析和比較。給出了在不同熱源溫度、膨脹機(jī)進(jìn)口壓力和基本溶液濃度下的敏感性分析。
　　研究結(jié)果表明:
　　a.A和B改進(jìn)循環(huán)特性不同。A改進(jìn)循環(huán)主要輸出功,可以獲得較高的效率;B改進(jìn)循環(huán)主要輸出制冷量,可以獲得較高的一定律效率。
　　b.對(duì)于A-modified cycle來說增大熱源溫度,增大膨脹機(jī)進(jìn)口壓力和降低基本溶液濃度都能使循