基于徑流式汽輪機(jī)的內(nèi)燃機(jī)余熱有機(jī)朗肯循環(huán)優(yōu)化研究.pdf

1、在內(nèi)燃機(jī)余熱動力回收技術(shù)研究中,有機(jī)朗肯循環(huán)(Organic Rankine Cycle,ORC)正受到越來越多的關(guān)注。由于缺少膨脹部件結(jié)構(gòu)尺寸和等熵效率隨工質(zhì)和工況變化的數(shù)據(jù),現(xiàn)有ORC優(yōu)化研究中一般將膨脹部件等熵效率指定為不隨工質(zhì)和工況變化的定值,這可能會影響到工質(zhì)優(yōu)選和循環(huán)參數(shù)優(yōu)化結(jié)果的質(zhì)量。針對這一問題,本文開展了單級徑流式汽輪機(jī)結(jié)構(gòu)尺寸和等熵效率隨工質(zhì)和工況變化規(guī)律的研究,和結(jié)合汽輪機(jī)等熵效率優(yōu)化取值的ORC優(yōu)化方法研究。

2、r>　　開展了單級徑流式汽輪機(jī)一維無量綱熱力設(shè)計研究,得到了其結(jié)構(gòu)尺寸和等熵效率隨工質(zhì)和工況的變化規(guī)律。研究發(fā)現(xiàn):膨脹過程初態(tài)工質(zhì)絕熱指數(shù)k的數(shù)值為1.1-1.5的工質(zhì)工況范圍內(nèi),單級徑流式汽輪機(jī)等熵效率變化規(guī)律大體相同,輪緣間隙損失是其變化規(guī)律的主要影響因素,動葉子午流道呈現(xiàn)出“粗短”的特征;k值為1.6-2.3的工質(zhì)工況范圍內(nèi),等熵效率隨k值的增大而降低,子午流道隨k值的增大而“細(xì)長”化,較高的二次流損失和間隙損失是造成其較低等熵效

3、率的主要原因。
　　在給定冷熱源條件下,對基于單級徑流式汽輪機(jī)的內(nèi)燃機(jī)余熱ORC,開展了工質(zhì)與循環(huán)參數(shù)優(yōu)化研究;與將汽輪機(jī)等熵效率指定為定值的現(xiàn)有優(yōu)化方法的不同之處在于,本文優(yōu)化方法中,始終按本文所給汽輪機(jī)等熵效率優(yōu)化確定方法,隨時調(diào)整不同工質(zhì)與工況下的汽輪機(jī)等熵效率值。結(jié)果表明:本文優(yōu)化方法下所得工質(zhì)優(yōu)序、各工質(zhì)在最優(yōu)循環(huán)參數(shù)下的凈輸出功率數(shù)值等,均與將汽輪機(jī)等熵效率指定為0.8的現(xiàn)有優(yōu)化方法所得結(jié)果不同?？紤]汽輪機(jī)等熵效率隨工