有机朗肯循环用涡旋膨胀机的改进与实验研究
本文选题：有机朗肯循环 + 涡旋膨胀机 ； 参考：《化工进展》2017年05期
【摘要】：目前有机朗肯循环(ORC)的效率普遍较低,而膨胀机的性能将对循环效率产生直接的影响。为提高有机朗肯循环用涡旋膨胀机的性能,本文提出对涡旋膨胀机进行了改进,使动涡旋齿的齿头不会遮挡进气孔,进、出气口对称分布,并对涡旋齿端型线进行了修正。研究改进后涡旋膨胀机进口压力、流量、转速等参数对其性能的影响。实验结果表明:改进后膨胀机的最大外等熵效率为53%,且存在一个最佳压力值,使得膨胀机的外等熵效率最大。进口流量的增加会使膨胀机的转速提高,输出功率增大。膨胀机的外等熵效率变化曲线呈抛物线变化,不同的负载对应着不同的最佳流量值,使得膨胀机的外等熵效率最大。不同负载下的膨胀机有着不同的最佳转速,使得其输出功最大,且进气压力越大,其最佳转速也越大。研究结果表明:对涡旋膨胀机的改进是切实可行的,且对膨胀机的实验为以后进一步改进指明了方向。
[Abstract]:At present, the efficiency of organic Rankine cycle (ORC) is generally low, and the performance of expander will have a direct impact on the efficiency of the cycle. In order to improve the performance of the vortex expander for organic Rankine cycle, an improved vortex expander is proposed in this paper, so that the tooth head of the moving vortex tooth will not block the symmetrical distribution of the air inlet, inlet and outlet, and the profile of the end of the vortex tooth is modified. The influence of inlet pressure, flow rate and rotational speed on the performance of the improved vortex expander is studied. The experimental results show that the maximum external Isentropic efficiency of the improved expander is 53 and there is an optimum pressure value which makes the external Isentropic efficiency of the expander maximum. The increase of inlet flow rate will increase the speed and output power of the expander. The external Isentropic efficiency curve of the expander varies in parabola, and different loads correspond to different optimal flow values, which makes the external Isentropic efficiency of the expander maximum. The optimal speed of the expander under different loads is different, which makes its output power maximum, and the greater the inlet pressure, the greater its optimal speed. The results show that the improvement of the scroll expander is feasible, and the experiment of the expander indicates the direction of further improvement.
【作者单位】： 上海理工大学能源与动力工程学院;上海市动力工程多相流动与传热重点实验室;
【基金】：上海市动力工程多相流动与传热实验室开放基金项目(13DZ2260900)
【分类号】：TB653
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，本文编号：2062499
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