CO 2 布雷顿循环和洛伦兹循环相结合的冷热电三联供系统的热力学研究及其优化

发布时间：2022-12-04 13:48

　　在全球能源日益紧缺的现在,冷热电联合循环是一种较为高效的能源利用方式,研究冷热电联合循环对节约能源和高效利用能源具有极其重要的作用。本文在带喷射器的联合循环基础上,提出了一种改进型的冷热电联合循环,并对两种循环进行了理论计算与模拟。改进型循环与带喷射器的循环主要区别在于利用膨胀机和小型压缩机代替了喷射器,并在高压压缩机入口增加了内部热交换器,利用循环自身内部热量提高高压压缩机入口工质的温度。从热力学和热经济学的角度对两循环建模,借助Matlab软件对两循环开展了相应的理论计算研究,并对两循环中关键的运行参数对系统热力性能参数和装置成本的影响进行了分析。计算研究结果表明,在设计好的工况下,与带喷射器的联合循环相比,改进型的联合循环的装置成本提高了 4.618%,但是热电效率、COP和火用效率分别提高了 6.947%、6.269%和1.235%。两循环的火用分析结果表明系统的火用损主要集中在气体加热器、加热器以及气冷器。然后,利用遗传算法对两循环进行多目标优化。选取最高循环火用效率、最低装置成本、最高热效率与最低装置成本、最高循环热电效率和最高循环火用效率作为两种目标函数组合,优化结果表明... 

【文章页数】：86 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
符号说明
第一章 绪论
    1.1 引言
        1.1.1 CO_2工质
        1.1.2 冷热电联产系统研究背景
        1.1.3 膨胀机在制冷循环的应用
    1.2 冷热电联产系统研究现状
        1.2.1 能量、火用和经济分析
        1.2.2 优化方法
    1.3 本文研究的主要内容
第二章 系统介绍与建模
    2.1 系统介绍
        2.1.1 带喷射器的跨临界R744冷热电联合循环
        2.1.2 改进型的跨临界R744冷热电联合循环
    2.2 系统建模与评价指标
        2.2.1 系统的热力学建模
        2.2.2 火用分析模型
        2.2.3 热经济分析模型
        2.2.4 系统评价方式
    2.3 本章小结
第三章 带喷射器的冷热电联合循环的热力学分析
    3.1 系统的运行条件和运行工况
        3.1.1 系统运行条件
        3.1.2 系统运行工况
    3.2 计算结果与讨论
        3.2.1 计算结果
        3.2.2 火用分析
        3.2.3 热力学参数分析
    3.3 本章小结
第四章 改进型的冷热电联合循环的热力学分析
    4.1 系统的运行条件和运行工况
        4.1.1 系统运行条件
        4.1.2 系统运行工况
    4.2 计算结果与讨论
        4.2.1 计算结果
        4.2.2 火用分析
        4.2.3 热力学参数分析
    4.3 本章小结
第五章 两种联合循环的多目标优化及其比较
    5.1 遗传算法及其多目标优化
        5.1.1 遗传算法
        5.1.2 多目标优化
    5.2 优化过程及结果
        5.2.1 优化过程
        5.2.2 优化结果
    5.3 两种联合循环的比较
    5.4 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
致谢
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【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3708380