有机工质向心透平性能研究及数值计算

发布时间：2021-11-06 05:49

　　有机朗肯循环（ORC）发电技术在低品位热源回收方面具有显著的优势,而膨胀机作为其中实现热功转换的重要部件,其能否安全高效的运行对系统性能有着重要的影响。本文以150℃的低温烟气作为系统热源,选取6种有机工质,基于系统热力性能模型,得到各工质透平的设计工况,并采用筛选法对各工质透平进行热力设计。通过研究发现,在相同热源参数条件下,各工质透平的质量流量、进汽压力、进汽温度排汽压力、排气温度及压比等参数均有差异;采用R600a设计的透平相对内效率居中,但系统热效率最高,为9.17%,功率最大,为80.70kW,采用R123的系统热效率为8.33%,功率最低,为68.53kW;而R600和R245fa工质均具有较高的理想循环热效率,系统热效率和功率均高于R601、R601a和R123工质透平;对比各工质透平设计方案,分别采用R600、R600a和R245fa为工质设计的透平均有较好的透平热力性能,使其对应的系统热力性能良好,但结合安全性要求,R245fa应作为较为适宜的选择。根据设计参数,对R245fa透平进行三维造型及数值模拟研究,验证热力设计方法的可靠性,并对R245fa透平通流部分的流场... 

【文章来源】：华北电力大学河北省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：55 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

各工质透平叶轮进出口速度三角形图

R245fa透平的导叶栅造型图

R245fa透平的动叶轮三维造型图

【参考文献】：
期刊论文
[1]低温热源有机工质向心透平变工况特性分析[J]. 薄泽民,桑振坤,张倩倩,翁一武.  中国电机工程学报. 2016(12)
[2]采用BP-GA算法的有机朗肯循环多目标优化[J]. 王华荣,徐进良.  中国电机工程学报. 2016(12)
[3]内回热器对低温有机朗肯循环热力性能的影响及工质选择[J]. 韩中合,潘歌,范伟,王智.  化工进展. 2016(01)
[4]中高温太阳能有机朗肯循环系统向心透平气动设计研究[J]. 岳松,张奥,张燕平,朱志成,黄树红.  机械工程学报. 2015(04)
[5]ORC系统小型涡轮不同转速下的性能分析[J]. 夏立军,裴刚,李晶,胡名科,季杰.  化工学报. 2014(11)
[6]有机朗肯循环低品位热能发电系统向心透平的设计与性能研究[J]. 马新灵,孟祥睿,魏新利,王慧,杨凯旋.  中国电机工程学报. 2014(14)
[7]中温热源驱动有机朗肯循环工质研究[J]. 陈奇成,徐进良,苗政.  中国电机工程学报. 2013(32)
[8]低温发电有机朗肯循环系统性能实验研究[J]. 潘利生,王怀信,郭东奇.  工程热物理学报. 2013(10)
[9]低温跨临界有机朗肯循环工质筛选[J]. 刘超,徐进良,陈奇成,苗政.  中国电机工程学报. 2013(23)
[10]高膨胀比有机工质向心透平气动优化研究[J]. 李艳,顾春伟.  工程热物理学报. 2013(07)

博士论文
[1]低温有机朗肯循环及其透平的研究与设计[D]. 李艳.清华大学 2013
[2]太阳能有机朗肯循环中低温热发电系统的数值优化及实验研究[D]. 李晶.中国科学技术大学 2011

硕士论文
[1]有机工质向心透平膨胀机的性能研究[D]. 刘博文.郑州大学 2015
[2]太阳能热发电系统中的有机工质向心透平气动设计研究[D]. 张奥.华中科技大学 2014



本文编号：3479287