有机朗肯循环的动态仿真及变工况应用研究
发布时间：2021-01-24 13:53
有机朗肯循环（ORC）在中低温热能回收领域有着广泛的应用,但在中低温范围内很多热源工况存在较强的波动,如太阳热能,工业或内燃机烟气余热等。ORC系统在变工况热源驱动下可能会产生如下问题:系统吸热过多导致系统内温度、压力过高,工质裂解;系统吸热不足而导致膨胀机液击,系统无法正常运行。因此,研究ORC系统在变工况热源下的动态运行情况变得十分重要。以ORC系统在变工况热源下的动态特性为主要研究对象,采用实验研究与仿真模拟相结合的研究方法。首先,建立了小型的ORC实验台,对工质泵流量变化及热源流量变化两种情况下系统的动态响应特性进行了研究。同时,在Dymola?平台上建立了ORC系统的动态仿真模型库,包括换热器,膨胀机,工质泵,储液罐,集热槽等常用部件。在使用模型库部件的基础上分别研究了太阳热能驱动和内燃机余热烟气驱动的两类变工况热源下的ORC系统的运行状况,并提出了PID控制策略以适应热源工况的变化。实验结果显示,工质泵流量以及热源流量显著影响系统蒸发压力和蒸发器工质出口温度,其中蒸发压力会随工质泵流量增加而增加,并且工质泵流量增加会导致蒸发器过热度下降;热源流量与蒸发...
【文章来源】：天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：131 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
世界主要国家能源消耗总量变化
图 2-1 分布参数法示意图Figure 2-1 Schematic diagram of distributed-parameter method载热（冷）流体的密度一般变化很小，可忽略不计，因而式（2-1）可简化成（2-3）[48]。即可认为载热（冷）流体的质量流量不沿管长方向变化。值得指出
不同的是移动边界法在处理相变流体时，将其分成三个不同的区域：过冷区，两相区，过热区。如图2-2 所示，过冷区和两相区之间的界面是饱和液状态，两相区和过热区之间的界面是饱和气状态。和分布参数法划分形式不同，这里每个区域的边界会随着相变的过程移动，换言之，各个区域并不是固定不变的。跟随工质区域的边界移动，管壁和载热（冷）流体也可以被划分成这三个区域。由于工质涉及到流体的相变，处理起来比较复杂，所以此部分会详细介绍推导管内工质的移动边界法模型。而对管外及壁面模型只给出结果。图 2-2 移动边界法示意图Figure 2-2 Schematic diagram of moving boundary method对于过冷区（subcooled region），质量平衡如式（2-8）所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]为“两聚一高”提供清洁能源保障[J]. 杭海. 唯实. 2017(08)
[2]中低温烟气换热器气侧积灰、磨损及腐蚀的研究[J]. 何雅玲,汤松臻,王飞龙,赵钦新,陶文铨. 科学通报. 2016(17)
[3]基于MATLAB的管壳式换热器换热特性仿真[J]. 侯艳峰,刘康,张娜. 电站辅机. 2015(02)
[4]2050年中国能源消费的情景预测[J]. 沈镭,刘立涛,王礼茂,陈枫楠,张超,沈明,钟帅. 自然资源学报. 2015(03)
[5]质量和能量严格守恒的蒸发器动态仿真模型[J]. 赵丹,丁国良,胡海涛. 制冷学报. 2015(01)
[6]能源发展战略行动计划（2014-2020年）（摘录）[J]. 上海节能. 2014(12)
[7]套管式温度计测量误差计算[J]. 孙雪松. 油气田地面工程. 2010(07)
[8]流体套管温度计测温原理及其测量误差的分析[J]. 张志梅,安虎平. 河池学院学报. 2009(05)
[9]套管换热器近分相流动态分布参数模型的改进算法[J]. 刘焘,丁国良,张平,吴志刚. 上海交通大学学报. 2008(01)
[10]基于Simulink环境的壳管式换热器动态特性的分析[J]. 朱建锋,张静. 广东化工. 2007(07)
硕士论文
[1]太阳能驱动有机朗肯循环系统动态特性模拟与分析[D]. 赵玮奇.天津大学 2014
本文编号：2997362
【文章来源】：天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：131 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
世界主要国家能源消耗总量变化
图 2-1 分布参数法示意图Figure 2-1 Schematic diagram of distributed-parameter method载热（冷）流体的密度一般变化很小，可忽略不计，因而式（2-1）可简化成（2-3）[48]。即可认为载热（冷）流体的质量流量不沿管长方向变化。值得指出
不同的是移动边界法在处理相变流体时，将其分成三个不同的区域：过冷区，两相区，过热区。如图2-2 所示，过冷区和两相区之间的界面是饱和液状态，两相区和过热区之间的界面是饱和气状态。和分布参数法划分形式不同，这里每个区域的边界会随着相变的过程移动，换言之，各个区域并不是固定不变的。跟随工质区域的边界移动，管壁和载热（冷）流体也可以被划分成这三个区域。由于工质涉及到流体的相变，处理起来比较复杂，所以此部分会详细介绍推导管内工质的移动边界法模型。而对管外及壁面模型只给出结果。图 2-2 移动边界法示意图Figure 2-2 Schematic diagram of moving boundary method对于过冷区（subcooled region），质量平衡如式（2-8）所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]为“两聚一高”提供清洁能源保障[J]. 杭海. 唯实. 2017(08)
[2]中低温烟气换热器气侧积灰、磨损及腐蚀的研究[J]. 何雅玲,汤松臻,王飞龙,赵钦新,陶文铨. 科学通报. 2016(17)
[3]基于MATLAB的管壳式换热器换热特性仿真[J]. 侯艳峰,刘康,张娜. 电站辅机. 2015(02)
[4]2050年中国能源消费的情景预测[J]. 沈镭,刘立涛,王礼茂,陈枫楠,张超,沈明,钟帅. 自然资源学报. 2015(03)
[5]质量和能量严格守恒的蒸发器动态仿真模型[J]. 赵丹,丁国良,胡海涛. 制冷学报. 2015(01)
[6]能源发展战略行动计划（2014-2020年）（摘录）[J]. 上海节能. 2014(12)
[7]套管式温度计测量误差计算[J]. 孙雪松. 油气田地面工程. 2010(07)
[8]流体套管温度计测温原理及其测量误差的分析[J]. 张志梅,安虎平. 河池学院学报. 2009(05)
[9]套管换热器近分相流动态分布参数模型的改进算法[J]. 刘焘,丁国良,张平,吴志刚. 上海交通大学学报. 2008(01)
[10]基于Simulink环境的壳管式换热器动态特性的分析[J]. 朱建锋,张静. 广东化工. 2007(07)
硕士论文
[1]太阳能驱动有机朗肯循环系统动态特性模拟与分析[D]. 赵玮奇.天津大学 2014
本文编号：2997362
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