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

1、能源危機和環(huán)境污染已經(jīng)成為全人類共同面臨的問題,對低品位能源的利用逐漸受到學者們的重視。中國的低品位能源如工業(yè)余熱、地熱能、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工質(zhì)熱功轉(zhuǎn)換系統(tǒng)和改進的Goswami氨水功冷聯(lián)供循環(huán),并對兩種系統(tǒng)進行了熱力學分析。
　　(1)提出一種新型重

2、力有機工質(zhì)熱功轉(zhuǎn)換系統(tǒng)并進行了熱力學研究。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)學模型,對氣態(tài)有機工質(zhì)的豎直上升過程進行數(shù)值模擬研究;其次,分析了豎直上升管道進口工質(zhì)的溫度、質(zhì)量流量、工質(zhì)種類和管道直徑對氣態(tài)工質(zhì)沿管道分布的變化情況的影響和所能達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)定運行的范圍,系統(tǒng)設計可行;
　　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,降低進口氣態(tài)工質(zhì)的過熱度以及采用臨界壓力較高的有機工質(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參數(shù)和管道參數(shù)對系統(tǒng)熱效率的影響與對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,提出用兩相膨脹機回收循環(huán)中高壓流體的能量,給出了兩種改進方式(A-modifi

4、ed cycle和 B-modified cycle);并對兩種改進方式進行熱力學性能的分析和比較。給出了在不同熱源溫度、膨脹機進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改進循環(huán)特性不同。A改進循環(huán)主要輸出功,可以獲得較高的效率;B改進循環(huán)主要輸出制冷量,可以獲得較高的一定律效率。
　　b.對于A-modified cycle來說增大熱源溫度,增大膨脹機進口壓力和降低基本溶液濃度都能使循