內燃機余熱驅動的3D-ORC熱力學性能分析

摘要：作為中低溫熱能高效轉換的途徑,有機朗肯循環近年來受到了很多學者的關注。但是在現有理論指導下產生的實際循環其熱力學完善度普遍較低,其主要原因是實際循環受制于工質特性產生了多種不可逆因素,限制了實際循環向理想循環的逼近。事實上,工質作為常規熱力循環能量轉換過程中不可或缺的工作載體,其熱力性質直接決定了循環性能的高低。為突破傳統單一工質對循環性能的限制,將工質的基本熱力學參數作為一個熱力學維度與其他問題協同考慮,提出了一種基于非共沸工質的熱力循環三維構建方法。本文利用此方法,針對內燃機余熱的高效回收利用,提出了三維有機朗肯循環(3D-ORC),并在相同條件下與傳統簡單有機朗肯循環(SORC)進行了熱力學比較,揭示了3D-ORC性能提升的本質。