小型ORC系統(tǒng)的模擬與研究的中期報(bào)告

小型ORC系統(tǒng)的模擬與研究的中期報(bào)告中期報(bào)告一、研究背景與意義目前，地球上的能源儲(chǔ)備資源日益匱乏，環(huán)境污染越發(fā)嚴(yán)重，為了全球可持續(xù)的發(fā)展，可再生能源的利用越來(lái)越受到關(guān)注。OrganicRankineCycle(ORC)作為一種可再生能源利用方式，因其能夠利用廢熱或低品位熱源發(fā)電，成為可再生能源的重要組成部分，受到廣泛的研究。然而，對(duì)于大多數(shù)小型ORC系統(tǒng)而言，其性能的優(yōu)化與預(yù)測(cè)仍然是一個(gè)挑戰(zhàn)。由于小型ORC系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、運(yùn)行狀態(tài)不穩(wěn)定，利用傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)方法來(lái)研究其性能顯得比較困難。因此，利用數(shù)值模擬的方法，對(duì)小型ORC系統(tǒng)進(jìn)行分析、優(yōu)化和預(yù)測(cè)，變得尤為重要。二、研究?jī)?nèi)容與進(jìn)展本研究旨在開展小型ORC系統(tǒng)的數(shù)值模擬研究。在前期的研究中，已完成了小型ORC系統(tǒng)的模型建立和初步驗(yàn)證工作。在此基礎(chǔ)上，本階段的研究工作主要包括以下兩個(gè)部分：1.小型ORC系統(tǒng)性能預(yù)測(cè)利用建立的小型ORC系統(tǒng)數(shù)值模型，對(duì)系統(tǒng)內(nèi)各組件的性能進(jìn)行分析，并對(duì)系統(tǒng)的整體性能進(jìn)行預(yù)測(cè)。考慮到小型ORC系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)較為復(fù)雜，本階段研究將重點(diǎn)考慮以下幾個(gè)方面：（1）制冷劑選擇制冷劑的選擇是小型ORC系統(tǒng)中的重要問(wèn)題，直接影響到系統(tǒng)的工作性能和效率。本研究將比較多種不同類型的制冷劑（如R245fa、R123、R134a等）在小型ORC系統(tǒng)中的性能表現(xiàn)，以此確定最優(yōu)的制冷劑選擇方案。（2）增壓方式選擇小型ORC系統(tǒng)涉及到的增壓方式主要有兩種：機(jī)械增壓和渦輪增壓。本研究將比較兩種增壓方式的優(yōu)劣，以此確定最優(yōu)的增壓方式選擇方案。（3）末端效應(yīng)處理小型ORC系統(tǒng)中，末端效應(yīng)通常會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)的效率降低，因此需要對(duì)其進(jìn)行合理的處理。本研究將考慮不同的末端效應(yīng)處理方式，以此選擇最優(yōu)的處理方案。2.系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)在性能預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)上，本研究還將研究小型ORC系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)問(wèn)題，主要包括：（1）優(yōu)化系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計(jì)本研究將用數(shù)學(xué)優(yōu)化方法對(duì)小型ORC系統(tǒng)的參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)和優(yōu)化。主要考慮到各個(gè)組件的設(shè)計(jì)和參數(shù)對(duì)系統(tǒng)性能的影響，通過(guò)對(duì)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)，以達(dá)到提高系統(tǒng)效率和性能的目的。（2）優(yōu)化運(yùn)行模式相對(duì)于較大型的ORC系統(tǒng)而言，小型ORC系統(tǒng)更容易受到運(yùn)行模式的影響。本研究將通過(guò)優(yōu)化系統(tǒng)運(yùn)行模式，提高系統(tǒng)的效率和性能。三、研究計(jì)劃與展望根據(jù)以上研究?jī)?nèi)容和實(shí)際進(jìn)展情況，本研究將于未來(lái)幾個(gè)月內(nèi)完成以下工作：1.對(duì)小型ORC系統(tǒng)各組件的性能進(jìn)行分析，并制定并完成相應(yīng)的性能預(yù)測(cè)方案。2.分別考慮不同的制冷劑、增壓方式和末端效應(yīng)處理方式，比較其在小型ORC系統(tǒng)中的性能表現(xiàn)，并進(jìn)行深入研究。3.根據(jù)以上性能研究結(jié)果，對(duì)小型ORC系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，并進(jìn)行參數(shù)設(shè)計(jì)和運(yùn)行模式優(yōu)化。4.對(duì)研究結(jié)果進(jìn)行總結(jié)和討論，撰寫完成小型ORC系統(tǒng)的研究報(bào)告。展望未來(lái)，本研究還將進(jìn)一步對(duì)小型ORC系統(tǒng)進(jìn)行研