工质物性可变的有机朗肯循环热力学规律研究

摘要

由于工质性质如饱和线形状、临界温度等受限于工质本身，有机朗肯循环无法研究工质性质对循环性能影响的普遍性规律。本文在梯形循环及其理论模型基础上，建立循环性能（包括循环净功、热效率等）与饱和线形状（包括饱和液线斜率、饱和气线斜率及临界温度）之间的数学模型。并建立工质性质的自变量数学关系，研究工质性质对循环性能影响的一般性热力学规律。建立饱和线线性工质模型来模拟研究实际工质的优化工况，分析优化工况受热源温度与工质物性的影响。分别建立有机朗肯循环与梯形循环中工质热源转折温度的经验公式，并分析经验公式的偏差。针对饱和线线性工质研究热源转折温度下工质优化工况的特征与一般性规律。
　　研究得到工质各性质对循环性能与热源转折温度影响的一般性规律，证明了工质的优化工况（包括优化蒸发温度与净输出功极大值）受工质物性的影响较小，而主要受热源温度的影响；且热源温度越低工质物性对优化工况的影响越小。计算结果表明：14种实际工质与对应饱和线线性工质的优化工况之间的平均偏差小于0.9％；有机朗肯循环与梯形循环中工质热源转折温度的经验公式与各自实际值的最大偏差分别小于1.97%与0.68%。

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字母注释表

第一章 绪 论

1.1 课题研究背景与意义

1.2 国内外研究现状

1.3 课题主要研究内容

第二章 梯形循环及其理论模型

2.1梯形模型及其理论模型

2.2 三角形循环的循环性能

2.3 顶点温度关于饱和线斜率和斜率切线交点温度的数学关系

2.4 净输出功和热效率随饱和线斜率与切线交点温度的变化

第三章 饱和线线性工质与优化工况

3.1 饱和线线性工质

3.2 优化工况下实际工质与对应的饱和线线性工质

3.3 实际工质与对应饱和线线性工质优化工况的偏差

3.4 工质优化工况的影响因素

第四章 实际工质与饱和线线性工质的热源转折温度

4.1 有机朗肯循环中工质热源转折温度及其经验公式

4.2 梯形循环中饱和线线性工质热源转折温度及其经验公式

4.3 饱和线线性工质热源转折温度下的优化工况及其特征

第五章 结论与建议

5.1 结论

5.2 建议

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢