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

1、在內燃機余熱動力回收技術研究中,有機朗肯循環(huán)(Organic Rankine Cycle,ORC)正受到越來越多的關注。由于缺少膨脹部件結構尺寸和等熵效率隨工質和工況變化的數(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和工況變化的定值,這可能會影響到工質優(yōu)選和循環(huán)參數(shù)優(yōu)化結果的質量。針對這一問題,本文開展了單級徑流式汽輪機結構尺寸和等熵效率隨工質和工況變化規(guī)律的研究,和結合汽輪機等熵效率優(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一維無量綱熱力設計研究,得到了其結構尺寸和等熵效率隨工質和工況的變化規(guī)律。研究發(fā)現(xiàn):膨脹過程初態(tài)工質絕熱指數(shù)k的數(shù)值為1.1-1.5的工質工況范圍內,單級徑流式汽輪機等熵效率變化規(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的工質工況范圍內,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的內燃機余熱ORC,開展了工質與循環(huán)參數(shù)優(yōu)化研究;與將汽輪機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等熵效率優(yōu)化確定方法,隨時調整不同工質與工況下的汽輪機等熵效率值。結果表明:本文優(yōu)化方法下所得工質優(yōu)序、各工質在最優(yōu)循環(huán)參數(shù)下的凈輸出功率數(shù)值等,均與將汽輪機等熵效率指定為0.8的現(xiàn)有優(yōu)化方法所得結果不同?？紤]汽輪機等熵效率隨工