超臨界二氧化碳布雷頓循環(huán)的設計與分析.pdf

1、超臨界二氧化碳（SCO2）布雷頓循環(huán)以二氧化碳在臨界點（31.1℃，7.39MPa）附近的特殊物性為優(yōu)勢，比當前大規(guī)模使用的蒸汽動力循環(huán)有更高的能量轉(zhuǎn)換效率。此循環(huán)可以廣泛應用于發(fā)電領域，但在不同工況下的組件參數(shù)和布局方面仍需要做大量的研究工作。
　　高的渦輪入口溫度可以極大地提高循環(huán)的熱效率，但在公開發(fā)表的文獻中缺乏對渦輪入口溫度高于700℃的 SCO2布雷頓循環(huán)的研究，尤其是高溫條件下組件參數(shù)選取和布局優(yōu)化。本文考慮工業(yè)制造水

2、平和材料的限制，以循環(huán)效率為目標參數(shù)，采用Fortran語言對壓縮機、渦輪、換熱器等關鍵組件建模，建立一個靈活、可控的循環(huán)模型，通過控制局部變量優(yōu)化組件參數(shù)和整體布局最大化循環(huán)效率。
　　本文首先以熱力學第一定律為基礎，通過控制局部變量的方法，對壓縮機壓比、渦輪布局和換熱器性能等組件參數(shù)進行對比分析，計算結果表明帶中間冷凝器的兩級壓縮和雙壓再熱結構對循環(huán)效率的提升有明顯的作用。然后從能量和?兩個角度對壓縮機、渦輪、換熱器等組件損失