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低温有机朗肯循环的热力学分析 被引量：26
1
作者 刘杰 陈江平 祁照岗 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第S2期9-14,共6页
汽车燃油热量仅1/3为有效能量(作为动力),其余2/3为废热,通过冷却水或排气方式排入大气,不仅极大浪费了能源而且污染了环境。以发动机的废热利用作为有机朗肯循环(ORC)的热源分析,通过对ORC系统进行数学建模,改变系统运行工况,来评价不... 汽车燃油热量仅1/3为有效能量(作为动力),其余2/3为废热,通过冷却水或排气方式排入大气,不仅极大浪费了能源而且污染了环境。以发动机的废热利用作为有机朗肯循环(ORC)的热源分析,通过对ORC系统进行数学建模,改变系统运行工况,来评价不同工质的系统循环性能并指出R245fa和R123是比较适合的循环工质。在热力学分析的基础上,与其他文献中试验数据进行了比较,结果表明本文模型是可靠的,为有机朗肯循环的系统设计指明了方向。 展开更多
关键词 有机朗肯循环 废热回收 发动机余热 r245fa
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R245fa有机朗肯循环余热发电系统火用分析 被引量：21
2
作者 罗向龙 徐乐 +1 位作者 谭立锋 陈颖 《节能技术》 CAS 2012年第2期131-135,141,共6页
以低品位热能驱动的有机朗肯循环发电系统,是实现将低品位热能转变为电能,进而提高热力系统总体热效率,降低污染排放的有效途径之一。本文建立了低品位热能发电系统火用分析模型,对以R245fa为工质的温度低于383.15 K的低品位热能有机朗... 以低品位热能驱动的有机朗肯循环发电系统,是实现将低品位热能转变为电能,进而提高热力系统总体热效率,降低污染排放的有效途径之一。本文建立了低品位热能发电系统火用分析模型,对以R245fa为工质的温度低于383.15 K的低品位热能有机朗肯循环余热发电系统进行了火用分析,得到了各环节的能量转换效率并确定了对系统性能影响最大的环节;通过改变蒸发器和冷凝器的压降和传热系数值,分析了主要换热设备的设计和运行性能参数对系统火用效率、热效率和发电量的影响趋势,提出了低品位热能发电系统的优化方向。 展开更多
关键词 r245fa 有机朗肯循环 余热发电 火用分析 火用效率
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工质R123和R245fa的有机朗肯循环热力性能 被引量：19
3
作者 刘健 王辉涛 +1 位作者 张凇源 葛众 《可再生能源》 CAS 北大核心 2016年第1期112-117,共6页
在回收热量一定的条件下,运用热力学第一定律建立了有机朗肯循环热力分析模型,基于蒸发参数法展开了工质R123和R245fa的优选研究。计算结果表明:相同蒸发参数下,工质R123的循环热效率高于工质R245fa;相同蒸发温度下R123具有低压特性,这... 在回收热量一定的条件下,运用热力学第一定律建立了有机朗肯循环热力分析模型,基于蒸发参数法展开了工质R123和R245fa的优选研究。计算结果表明:相同蒸发参数下,工质R123的循环热效率高于工质R245fa;相同蒸发温度下R123具有低压特性,这有利于系统的安全运行。从工质的环保性和热力性能来综合考虑,认为工质R123优于工质R245fa。 展开更多
关键词 有机朗肯循环 工质优选 蒸发参数法 r123 r245fa
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新型环保工质R245fa研究现状及展望 被引量：11
4
作者 刘圣春 霍宇杰 代宝民 《制冷技术》 2017年第4期47-55,共9页
本文介绍了新型环保工质R245fa的物性,对R245fa目前在国内外应用于发泡剂、阻燃剂、ORC余热发电、高温热泵以及换热工质等领域的研究现状进行简要阐述,展望了新型环保工质R245fa的发展前景。随着R245fa应用技术研究的不断深入,环保工质R... 本文介绍了新型环保工质R245fa的物性,对R245fa目前在国内外应用于发泡剂、阻燃剂、ORC余热发电、高温热泵以及换热工质等领域的研究现状进行简要阐述,展望了新型环保工质R245fa的发展前景。随着R245fa应用技术研究的不断深入,环保工质R245fa在高温热泵和ORC余热发电等领域具有良好的应用前景。 展开更多
关键词 环保 制冷剂 r245fa
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R245fa中高温热泵循环性能实验研究 被引量：10
5
作者 杨金文 郭健翔 《低温与超导》 CAS 北大核心 2019年第4期67-71,共5页
近年来,高温热泵机组广泛应用臭氧破坏势ODP为0、温室效应GWP较低的R245fa工质,为此,本文对机组的膨胀阀和水系统进行优化改进,并对R245fa过热度实现精确控制,而后在蒸发器侧平均水温为40～60℃的工况下进行实验。结果表明,在蒸发器侧... 近年来,高温热泵机组广泛应用臭氧破坏势ODP为0、温室效应GWP较低的R245fa工质,为此,本文对机组的膨胀阀和水系统进行优化改进,并对R245fa过热度实现精确控制,而后在蒸发器侧平均水温为40～60℃的工况下进行实验。结果表明,在蒸发器侧平均水温60℃时,冷凝器侧出水温度最高可达105.8℃,此工况下的COP为2.701,此时排气温度和冷凝压力均较低,符合机组安全运行的要求。 展开更多
关键词 高温热泵 r245fa 实验研究 冷凝器出水温度
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R245fa在低肋管管外沸腾换热的试验研究 被引量：1
6
作者 杜振兴 李宜豪 +1 位作者 孙天宇 杨云航 《热科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期30-36,共7页
针对R245fa工质在大型蒸发器中低肋管的管外沸腾换热性能开展了试验研究。根据蒸发压力分别在0.88、0.78和0.68 MPa时的试验结果,通过威尔逊图解法得到相应的传热关联式,并将结果与文献进行比较。试验结果表明,在热流密度约23 000~32 00... 针对R245fa工质在大型蒸发器中低肋管的管外沸腾换热性能开展了试验研究。根据蒸发压力分别在0.88、0.78和0.68 MPa时的试验结果,通过威尔逊图解法得到相应的传热关联式,并将结果与文献进行比较。试验结果表明,在热流密度约23 000~32 000 W/m^(2)时,R245fa管外沸腾传热系数可以达到11 000~18 000 W/(m^(2)·K)。在实验条件范围内,管外传热系数随蒸发压力的升高而增大,随热流密度的增大而增大,相对于文献中光管的传热系数预测值的强化倍率约为2.800倍。此外,还给出了低肋管管外沸腾换热的传热关联式,以及Cooper关联式和Gorenflo关联式用于低肋管时所需增加的修正系数。 展开更多
关键词 管外沸腾 低肋管 r245fa 大型蒸发器
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低温余热驱动的热电复合系统优化设计 被引量：6
7
作者 钟芬 吴竺 +1 位作者 朱彤 高乃平 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第12期3176-3183,共8页
基于热力学定律,对低温余热驱动的有机朗肯循环(ORC)与热泵循环(HPC)组成的复合系统进行了分析计算,并对不同状态参数对系统性能的影响进行了讨论及优化设计。研究表明:在余热资源温度为368.15K、流量为1kg/s的标准运行工况条件下,系统... 基于热力学定律,对低温余热驱动的有机朗肯循环(ORC)与热泵循环(HPC)组成的复合系统进行了分析计算,并对不同状态参数对系统性能的影响进行了讨论及优化设计。研究表明:在余热资源温度为368.15K、流量为1kg/s的标准运行工况条件下,系统的高品位产热量为27.56k W,能量利用率为10.13%,此时系统最佳的ORC蒸发温度为335.15K使得系统的能量利用率最高,高温产热量最大;而ORC系统冷凝温度的提高将降低系统的高温产热量;同时研究发现:膨胀机等熵效率的提升对复合系统产热量的增加有较明显的作用。 展开更多
关键词 分布式能源 有机朗肯循环(OrC) 热泵循环(HPC) 低温余热 产热量 能量利用率 r134A r245fa
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水平圆管内R245fa高温冷凝传热特性研究
8
作者 吴展涛 夏扬凯 +5 位作者 罗向龙 何嘉诚 陈健勇 梁颖宗 杨智 陈颖 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期2586-2592,共7页
高温热泵技术是解决工业减碳的有效方案,R245fa因其热物性较好而被广泛用于高温热泵系统,但目前对其高温工况下的流动冷凝传热特性研究却未见报道。本文实验研究了9 mm水平圆管内R245 fa在干度为0.1~0.9、质量流速为218~393 kg·m^(... 高温热泵技术是解决工业减碳的有效方案,R245fa因其热物性较好而被广泛用于高温热泵系统,但目前对其高温工况下的流动冷凝传热特性研究却未见报道。本文实验研究了9 mm水平圆管内R245 fa在干度为0.1~0.9、质量流速为218~393 kg·m^(-2)·s^(-1)、饱和温度为80~100°、热流密度为11300~22500 W·m^(-2)下的冷凝传热特性。在实验数据与传热关联式对比基础上,对现有关联式进行修正,修正后的关联式对实验数据的平均预测偏差为6.11%,预测精度显著提高。 展开更多
关键词 r245fa 高温热泵 实验研究 冷凝
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R245fa和其他四种工质在高温热泵中的理论对比 被引量：6
9
作者 杨文娟 张华 《广州化学》 CAS 2020年第1期55-59,共5页
把R245fa和R134a、R11、R1336mzz(Z)和R1233zd(E)四种工质的热物理性质对比,在相同的工况下理论分析了五种工质在中高温热泵中的COP、压缩机排气温度、单位容积制热量、压缩比等性能参数。结果表明,在高温热泵70~100℃的运行区间内,R24... 把R245fa和R134a、R11、R1336mzz(Z)和R1233zd(E)四种工质的热物理性质对比,在相同的工况下理论分析了五种工质在中高温热泵中的COP、压缩机排气温度、单位容积制热量、压缩比等性能参数。结果表明,在高温热泵70~100℃的运行区间内,R245fa冷凝压力较低、制热COP高、排气温度相对较低等特性,具有良好的循环性能。R245fa拥有应用于更高冷凝温度工况下的潜质,为今后更为深入的研究提供借鉴。 展开更多
关键词 高温热泵 r245fa 循环性能 理论分析
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新型R1233zde制冷剂的高效节能环保性能分析 被引量：5
10
作者 杨婧烨 陆冰清 陈江平 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2018年第8期892-896,共5页
有机朗肯循环作为回收发动机废热的有效手段,在商用车领域受到关注。R245fa是常见的有机朗肯循环工质,随着碳排放标准日趋严格,GWP高于150的制冷剂未来将面临淘汰。本文中提出一种新型低GWP制冷剂R1233zde替代R245应用于有机朗肯循环,... 有机朗肯循环作为回收发动机废热的有效手段,在商用车领域受到关注。R245fa是常见的有机朗肯循环工质,随着碳排放标准日趋严格,GWP高于150的制冷剂未来将面临淘汰。本文中提出一种新型低GWP制冷剂R1233zde替代R245应用于有机朗肯循环,物性与R245fa相近,GWP为7。并针对有机朗肯循环,建立了系统仿真模型,比较相同工况下两种工质的性能参数:蒸发温度,泵耗功和循环热效率。分析表明R1233zde泵耗功相比减少约15.05%~17.02%,R1233zde最大热效率比R245fa高7.03%。 展开更多
关键词 制冷剂 低GWP r1233zde r245fa 循环效率
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以R245fa为工质的余热回收系统试验研究 被引量：5
11
作者 魏名山 史磊 +2 位作者 宋盼盼 王芳君 马朝臣 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期26-31,共6页
为了提高车用发动机燃油经济性，设计了一套有机朗肯循环余热回收试验系统，用于回收重型车用柴油机的排气余热能量。通过筛选多种有机工质，选定R245fa作为系统循环工质。构建了由有机朗肯循环回路、能量转换及消耗装置、参数测量及数... 为了提高车用发动机燃油经济性，设计了一套有机朗肯循环余热回收试验系统，用于回收重型车用柴油机的排气余热能量。通过筛选多种有机工质，选定R245fa作为系统循环工质。构建了由有机朗肯循环回路、能量转换及消耗装置、参数测量及数据采集装置和热源供给部件构成的余热回收试验平台。通过系统试验验证了利用R245fa作为循环工质的有机朗旨循环余热回收系统回收重型车用柴油机余热的可行性，目前系统最大输出功率为490W。试验结果显示：有机朗肯循环系统与发电机及膨胀器的匹配是制约系统功率输出的关键因素，系统循环效率随着蒸发压力的增大而增大。 展开更多
关键词 余热回收 有机朗肯循环 r245fa 热效率 试验装置
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120℃补气式热泵变工况性能实验研究 被引量：1
12
作者 贺龙彬 郭健翔 +1 位作者 孙晋飞 闫超杰 《化学工程》 CAS CSCD 北大核心 2023年第7期33-38,共6页
利用高温热泵回收工业余热具有巨大的节能潜力,为提升高温热泵的供水温度和适用工况范围,在理论循环分析的基础上,研制了R245fa大温跨喷气增焓超高温热泵机组。以193 m^(3)/h准二级双螺杆压缩式热泵为实验样机,对其动态工况制热性能变... 利用高温热泵回收工业余热具有巨大的节能潜力,为提升高温热泵的供水温度和适用工况范围,在理论循环分析的基础上,研制了R245fa大温跨喷气增焓超高温热泵机组。以193 m^(3)/h准二级双螺杆压缩式热泵为实验样机,对其动态工况制热性能变化规律及全工况适用性进行实验研究。结果表明:在蒸发进水65℃,冷凝出水120℃下,主阀最佳过热度为7℃,辅阀最佳过热度为6℃,系统能效比为1.96,制热量为110.2 kW;该系统在大温跨、高出水温度工况下,具有较好的热力学性能,且存在向更高温度区间运行的潜力。 展开更多
关键词 高温热泵 r245fa 补气增焓 变工况
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喷射式制冷系统中制冷剂R141b替代工质的研究 被引量：4
13
作者 胡鹏荣 陶乐仁 何俊 《制冷技术》 2018年第6期19-24,共6页
为研究喷射式制冷系统中制冷剂R141b的替代工质,本文以太阳能喷射式制冷系统为研究对象,选取R134a、R152a、R142b、R718、R245fa、R141b和R236fa等7种制冷剂进行物理性质的比较,发现制冷剂R245fa与R141b的物性较为接近,故采用制冷剂R141... 为研究喷射式制冷系统中制冷剂R141b的替代工质,本文以太阳能喷射式制冷系统为研究对象,选取R134a、R152a、R142b、R718、R245fa、R141b和R236fa等7种制冷剂进行物理性质的比较,发现制冷剂R245fa与R141b的物性较为接近,故采用制冷剂R141b和R245fa分别对该系统进行建模计算。结果表明,制冷剂R245fa与R141b在低蒸发温度或高冷凝温度下差距最小:喷射系数相差在1%以下,系统性能系数(COP)相差在4%以下;且喷射系数与蒸发温度成正比,与冷凝温度成反比;COP与蒸发温度成正比,与冷凝温度成反比。采用R245fa为制冷剂,在发生温度为100℃时,系统COP最大可达到0.5左右。 展开更多
关键词 太阳能喷射式制冷 性能系数 喷射系数 r141B r245fa
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低温余热发电有机朗肯循环系统研究
14
作者 王新军 蔡艳平 于欣宇 《电力设备管理》 2024年第16期178-180,共3页
本文设计了一种低温余热发电有机朗肯循环系统。通过对有机朗肯循环系统中各设备、部件进行建模,结合具体分析,采用R245fa有机工质,设计了低温余热发电有机朗肯循环系统,分析了独立变量各参数对系统主要性能的影响,研究了各独立变量参... 本文设计了一种低温余热发电有机朗肯循环系统。通过对有机朗肯循环系统中各设备、部件进行建模,结合具体分析,采用R245fa有机工质,设计了低温余热发电有机朗肯循环系统,分析了独立变量各参数对系统主要性能的影响,研究了各独立变量参数对单位换热面积输出功率的影响情况,为本系统的设计及性能的改善和优化提供了有力依据。 展开更多
关键词 低温余热 有机朗肯循环 余热回收 r245fa
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烧结电镀强浸润管壁结构强化R245fa流动沸腾特性的实验研究
15
作者 曹泷 王光辉 +2 位作者 郭家驹 赵露星 杨辉 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1366-1375,共10页
实验研究了有机工质R245fa在内径为10 mm的不锈钢光管和烧结电镀多尺度镀层强化管内的流动沸腾传热特性。实验工况为:饱和压力0.6 MPa,质量流速189.3~708.14 kg·s^(-1)·m^(-2),热流密度4.94~44.74 k W·m^(-2),干度0.01~... 实验研究了有机工质R245fa在内径为10 mm的不锈钢光管和烧结电镀多尺度镀层强化管内的流动沸腾传热特性。实验工况为:饱和压力0.6 MPa,质量流速189.3~708.14 kg·s^(-1)·m^(-2),热流密度4.94~44.74 k W·m^(-2),干度0.01~0.9。实验结果表明:实验条件下观测到分层流与环状流两种流型,发现管内多尺度强浸润镀层能够促进环状流的转变提前。与光管相比,烧结电镀多尺度镀层强化管具有明显的强化沸腾换热的效果,其传热强化因子平均为1.87,最大强化效果为3.15。随着热流密度以及干度的增大,传热强化因子先增加后降低。流型可视化对比发现,强化管壁面的强润湿性促进上壁面液相吸附以及快速再浸润,对流动沸腾换热具有积极作用。 展开更多
关键词 流动沸腾 r245fa 表面浸润性 强化传热 烧结电镀
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关键设计参数对ORC系统性能影响分析
16
作者 林秋宇 王铎 赵云云 《汽轮机技术》 北大核心 2023年第5期352-354,370,共4页
有机朗肯循环系统(ORC系统)中有机工质的蒸发压力、过热度、冷凝压力是影响系统效率的关键因素,通过分析亚临界ORC系统中蒸发压力、过热度、冷凝压力等参数对系统效率的影响,得出各参数对系统效率的影响曲线,并分析蒸发压力对透平效率... 有机朗肯循环系统(ORC系统)中有机工质的蒸发压力、过热度、冷凝压力是影响系统效率的关键因素,通过分析亚临界ORC系统中蒸发压力、过热度、冷凝压力等参数对系统效率的影响,得出各参数对系统效率的影响曲线,并分析蒸发压力对透平效率、透平转速及叶轮直径的影响,为ORC系统优化设计提供指导。 展开更多
关键词 OrC系统 r245fa 系统效率 透平结构
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重型卡车朗肯-朗肯制冷系统热力学研究 被引量：4
17
作者 王令宝 卜宪标 +1 位作者 李华山 马伟斌 《新能源进展》 2014年第1期76-81,共6页
本文针对重型卡车发动机冷却液余热工况,采用R245fa作为循环工质建立了朗肯-朗肯制冷系统,剖析了此系统的基本原理和结构特点,根据系统分析建立了数学模型,模拟分析了发生温度、冷凝温度、蒸发温度对系统性能的影响。结果表明:在发生温... 本文针对重型卡车发动机冷却液余热工况,采用R245fa作为循环工质建立了朗肯-朗肯制冷系统,剖析了此系统的基本原理和结构特点,根据系统分析建立了数学模型,模拟分析了发生温度、冷凝温度、蒸发温度对系统性能的影响。结果表明:在发生温度85℃、冷凝温度50℃、蒸发温度5℃时,系统COP达到0.254,虽然此系统的效率要低于相同工况下的吸收制冷循环,但是朗肯-朗肯制冷系统相对于吸收制冷系统具有尺寸小、易于控制和快速响应等优点,利用朗肯-朗肯循环回收重型卡车发动机冷却液余热迚行制冷是可行的。 展开更多
关键词 朗肯-朗肯循环 r245fa 重型卡车余热 制冷
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R245fa在水平强化管外降膜蒸发换热特性的实验研究 被引量：4
18
作者 李伟 欧阳新萍 刘冰翛 《制冷技术》 2017年第4期24-28,61,共6页
实验研究了R245fa在水平单管外的降膜蒸发换热特性。实验采用的蒸发管是直径为19mm的双侧强化管,有效长度为2,500mm。本文采用威尔逊法获得管内换热特性,采用热阻分离方法获得管外降膜蒸发换热系数数据;进行了变热流密度(15kW∕m^2~55kW... 实验研究了R245fa在水平单管外的降膜蒸发换热特性。实验采用的蒸发管是直径为19mm的双侧强化管,有效长度为2,500mm。本文采用威尔逊法获得管内换热特性,采用热阻分离方法获得管外降膜蒸发换热系数数据;进行了变热流密度(15kW∕m^2~55kW∕m^2)、变蒸发温度(30℃~50℃)和变喷淋流量(0.08kg/(m·s)~0.16kg/(m·s))的实验,获得了管外降膜蒸发换热系数及其变化规律。研究结果表明:随着热流密度的增加,传热系数先增大后减小;随着蒸发温度的升高,传热系数逐渐增大;随着喷淋流量的增加,传热系数先增大后减小。 展开更多
关键词 强化换热 降膜蒸发 r245fa
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R245fa水平管内流动沸腾特性的实验研究
19
作者 曹泷 赵露星 +2 位作者 王光辉 郭家驹 吕财 《低温与超导》 CAS 北大核心 2023年第3期39-47,共9页
实验研究R245fa在水平管内的流动沸腾传热特性,分析了不同饱和压力下质量流速、热流密度和入口干度对R245fa在水平管内的两相流动沸腾特性的影响。此外,将实验数据与预测关联式进行了对比,Fang(2017)关联式的预测结果较高,对R245fa在10... 实验研究R245fa在水平管内的流动沸腾传热特性,分析了不同饱和压力下质量流速、热流密度和入口干度对R245fa在水平管内的两相流动沸腾特性的影响。此外,将实验数据与预测关联式进行了对比,Fang(2017)关联式的预测结果较高,对R245fa在10 mm不锈钢管内沸腾换热具有较好的预测,研究结果对工程应用具有一定的指导意义。 展开更多
关键词 流动沸腾 饱和压力 r245fa 传热 关联式
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有机朗肯循环系统蒸发器的性能研究 被引量：4
20
作者 魏新利 闫艳伟 +2 位作者 马新灵 孟祥睿 李明辉 《郑州大学学报（工学版）》 CAS 北大核心 2015年第4期45-48,53,共5页
针对以R245fa为工质的朗肯循环系统,运用Aspen换热器设计模拟软件,对该系统常用的满液式、降膜式和板式蒸发器进行结构设计和性能分析.在相同工况参数下,对比3种蒸发器的尺寸、造价和综合传热因子,结果表明:板式蒸发器最适用于有机朗肯... 针对以R245fa为工质的朗肯循环系统,运用Aspen换热器设计模拟软件,对该系统常用的满液式、降膜式和板式蒸发器进行结构设计和性能分析.在相同工况参数下,对比3种蒸发器的尺寸、造价和综合传热因子,结果表明:板式蒸发器最适用于有机朗肯循环系统.模拟改变波纹倾角β、板片厚度d及板间距l时蒸发器内工质预热、蒸发、过热3个阶段传热过程,得出人字形板片结构对蒸发器传热系数、压降的影响规律. 展开更多
关键词 有机朗肯循环 蒸发器 板式换热器 r245fa
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