一种后回热式布雷顿-逆布雷顿联合循环有限时间热力学优化

摘要

考虑工质流动的实际情况,基于有限时间热力学的思想建立了具有压降不可逆性的工质在底循环涡轮机做功后再进入回热器回热的开式后回热式布雷顿-逆布雷顿联合循环热力学模型。通过调整质量流率和底循环压气机的入口压力优化该联合循环的功率和效率,重点分析了回热对联合循环性能的影响。分析表明,存在最佳的质量流率和底循环压气机的最佳入口压力使该联合循环的输出功率最大,最大功率对应顶循环压气机压比有双重最大值。给定质量流率和动力装置尺寸的情况下,通过合理分配顶循环压气机入口和底循环涡轮机出口之间的流通面积,循环输出功率和热效率可以得到再次优化。该回热式联合循环在较低的顶循环压气机入口压降的情况下,其热效率高于简单布雷顿-逆布雷顿联合循环,而功率则略小于简单联合循环。