基于Modelica的ORC系統(tǒng)瞬態(tài)特性研究.pdf

1、能源一直是影響世界各國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和民眾生活的重要議題。人類社會(huì)步入21世紀(jì)以來(lái)，能源消費(fèi)繼續(xù)強(qiáng)勁增大，而化石能源在世界能源總體消費(fèi)中仍然占據(jù)著主要地位，能源危機(jī)日趨嚴(yán)重。目前緩解能源危機(jī)的措施中主要分為加大可再生能源使用比例以及提高能源利用效率兩大類，其中最為有效可行的是利用低品位熱能，然而這些低品位熱能的共同點(diǎn)是供給不穩(wěn)定，這給低品位熱能的利用帶來(lái)了很大的困難。為了解決這個(gè)問(wèn)題，就必須對(duì)低品位熱能利用系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)仿真，通過(guò)研究系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)

2、特性利用控制策略使得系統(tǒng)始終處于最佳工作狀態(tài)。
　　本文首先簡(jiǎn)要介紹面向?qū)ο蟮木幊陶Z(yǔ)言Modelica，分析了該語(yǔ)言的優(yōu)越性，接著通過(guò)簡(jiǎn)單的熱力模型建立過(guò)程表明 Modelica語(yǔ)言在熱力系統(tǒng)中的應(yīng)用，最后介紹了Dymola建模平臺(tái)。
　　為了研究有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性，本文基于系統(tǒng)的數(shù)學(xué)機(jī)理建立系統(tǒng)的靜態(tài)模型。對(duì)需要重點(diǎn)關(guān)注的換熱器采用分區(qū)域建模的方法建立其靜態(tài)模型，并進(jìn)行數(shù)值模擬，對(duì)于膨脹機(jī)與工質(zhì)泵，則是采用經(jīng)驗(yàn)公式

3、的方法建立模型。最后將各組件整合，得到系統(tǒng)循環(huán)的靜態(tài)模型，得到理想的循環(huán)工況，為動(dòng)態(tài)仿真做準(zhǔn)備。
　　在靜態(tài)模型的基礎(chǔ)上，采用了有限體積法來(lái)建立換熱器的動(dòng)態(tài)模型。為了保證仿真模型的強(qiáng)壯性，在判定流體狀態(tài)來(lái)決定換熱系數(shù)時(shí)，本文引入換熱系數(shù)計(jì)算的分段函數(shù)。在對(duì)動(dòng)態(tài)模型進(jìn)行驗(yàn)證之后，討論了換熱器模型離散程度對(duì)模擬結(jié)果的影響，并對(duì)換熱器模型進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬，分析換熱器的動(dòng)態(tài)特性。
　　最后本文建立介質(zhì)、閥門、工質(zhì)泵及膨脹機(jī)仿真模型。為了