CO_2跨临界循环与传统制冷循环的热力学分析 被引量：12

1

作者 马一太 杨俊兰 +1 位作者 刘圣春 管海清 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期836-841,共6页

以热力学第二定律和卡诺定理为基础,提出了一种新的热力学分析方法-当量温度法,并以此为基准对各种制冷循环进行了分析。与传统分析方法相比,当量温度法可以得出更加公正、合理的结论。

关键词 co2跨临界循环 蒸气压缩制冷循环 当量温度 热力学分析

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跨临界CO_2循环中回热器研究进展概述 被引量：11

2

作者 郭雅琪 叶祖樑 +2 位作者 王驿凯 殷翔 曹锋 《流体机械》 CSCD 北大核心 2019年第1期84-88,共5页

由于臭氧层破坏和全球变暖等原因,CO_2作为新型制冷工质在跨临界CO_2循环中被广泛推广和应用。在循环中加入回热器可大幅度提升系统性能,本文针对跨临界CO_2循环中的回热器应用,从带回热器的跨临界CO_2系统性能、回热器结构、回热器在... 由于臭氧层破坏和全球变暖等原因,CO_2作为新型制冷工质在跨临界CO_2循环中被广泛推广和应用。在循环中加入回热器可大幅度提升系统性能,本文针对跨临界CO_2循环中的回热器应用,从带回热器的跨临界CO_2系统性能、回热器结构、回热器在系统循环中的位置、回热器效率以及回热器入口制冷剂温度等几个方面对系统性能的具体影响进行深入探讨,介绍了国内外研究进展,对回热器的应用加以分析和展望。 展开更多

关键词 跨临界co2循环 回热器 性能

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二氧化碳热泵技术的发展及应用案例分析 被引量：11

3

作者 李慧 曹祥 张春路 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第B11期421-426,共6页

CO_2跨临界热泵循环,其制冷剂工质为CO_2,不可燃,无毒,无刺激性气味,零臭氧层破坏能力(ODP=0)以及微乎其微的温室效应(GWP=1)而对环境无害,可从工业生产中回收,逐渐成为被广泛应用的热泵技术。本文从国内外CO_2热泵技术的研究现状及应... CO_2跨临界热泵循环,其制冷剂工质为CO_2,不可燃,无毒,无刺激性气味,零臭氧层破坏能力(ODP=0)以及微乎其微的温室效应(GWP=1)而对环境无害,可从工业生产中回收,逐渐成为被广泛应用的热泵技术。本文从国内外CO_2热泵技术的研究现状及应用现状出发,总结概述了目前典型的CO_2热泵循环系统应用案例,如单级压缩供给加用热水系统、双级压缩带中间补气供给家用热水系统、家用供暖及供给热水于一体的双热泵单元家电辅热系统、大型公用建筑用CO_2热泵系统,并从系统层面对影响CO_2热泵循环系统效率的相关热力学参数进行循环分析,如水箱进出水温度、气冷器水流量、系统的制冷剂充注量等参数的控制。以期为未来CO_2热泵技术在中国的发展、进一步研究和应用设计提供一些参考和依据。 展开更多

关键词 co2跨临界循环 热泵技术 系统

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以液化天然气为冷源的超临界CO_2-跨临界CO_2冷电联供系统 被引量：8

4

作者 吴毅 王旭荣 +1 位作者 杨翼 戴义平 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期58-62,146,共6页

为了提高超临界CO2布雷顿循环(SCO2循环)的低温余热回收效率,采用跨临界CO2循环(TCO2循环)作为底循环对再压缩式SCO2循环进行余热回收,并采用液化天然气(LNG)为冷源对工质进行冷凝,建立了以LNG为冷源的再压缩式SCO2-TCO2冷电联供系统,... 为了提高超临界CO2布雷顿循环(SCO2循环)的低温余热回收效率,采用跨临界CO2循环(TCO2循环)作为底循环对再压缩式SCO2循环进行余热回收,并采用液化天然气(LNG)为冷源对工质进行冷凝,建立了以LNG为冷源的再压缩式SCO2-TCO2冷电联供系统,以同时输出电量和制冷量。对系统进行火用分析比较,并研究了关键热力参数对系统净输出功率、制冷量、系统热效率和系统火用效率的影响。结果显示:使用LNG作为冷源,降低了TCO2循环的冷凝温度,提高了低温回收热效率,系统的热效率(动力)在给定的条件下达到54.47%;提高LNG的入口温度,可以减小系统火用损;高温回热器换热效率增加,系统热效率和火用效率均增加;SCO2透平膨胀比增加,系统热效率降低,但火用效率增加;TCO2透平进口压力升高,系统热效率和火用效率均呈现先减小再升高后减小的变化趋势;随着冷凝温度升高,系统热效率降低,但火用效率先减小后增加。 展开更多

关键词 低温余热回收 超临界co2循环 跨临界co2循环 液化天然气 冷电联产

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基于SOFC/GT/TCO_2复合动力循环和溴化锂制冷机的冷热电联供系统性能 被引量：8

5

作者 刘洋 韩吉田 游怀亮 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第A02期341-349,共9页

提出了一种新型冷热电联供系统,通过TCO_2循环和溴化锂制冷机回收SOFC/GT循环的排烟余热,实现对外供冷、供热和供电。建立了联供系统热力性能的数学模型,对系统进行了能量分析和?分析,并研究了空燃比、SOFC压力、CO_2工质流率、CO_2工... 提出了一种新型冷热电联供系统,通过TCO_2循环和溴化锂制冷机回收SOFC/GT循环的排烟余热,实现对外供冷、供热和供电。建立了联供系统热力性能的数学模型,对系统进行了能量分析和?分析,并研究了空燃比、SOFC压力、CO_2工质流率、CO_2工质分流比和TCO_2泵出口压力对系统性能的影响。研究结果表明,在额定工况下,系统的净发电效率为70.79%,系统总?效率为68.29%,综合能源利用率为108.5%。增大空燃比、CO_2工质分流比或降低SOFC工作压力、CO_2工质流率和TCO_2泵出口压力可提高联供系统的综合能源利用率;增大SOFC工作压力、TCO_2泵出口压力或降低空燃比可提高联供系统的净发电效率和总?效率,随CO_2工质流率和CO_2工质分流比的增大,净发电效率和总?效率先降低后增大。 展开更多

关键词 SOFC/GT 冷热电联供 跨临界co2循环 溴化锂制冷机 [火用]效率

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热电过冷器-膨胀机耦合CO2跨临界制冷循环?分析 被引量：5

6

作者 代宝民 刘圣春 +3 位作者 潘红蕊 孙志利 杨茜茹 马一太 《流体机械》 CSCD 北大核心 2019年第6期76-82,46,共8页

提出了热电过冷器-膨胀机耦合CO2跨临界制冷循环(TES+EXP),可实现热电过冷器、膨胀机和压缩机之间的电能平衡分配。对新构型各部件及循环整体的不可逆损失及.效率进行了详细分析,并与三种构型CO2跨临界循环进行了对比。结果表明TES+EXP... 提出了热电过冷器-膨胀机耦合CO2跨临界制冷循环(TES+EXP),可实现热电过冷器、膨胀机和压缩机之间的电能平衡分配。对新构型各部件及循环整体的不可逆损失及.效率进行了详细分析,并与三种构型CO2跨临界循环进行了对比。结果表明TES+EXP循环的.效率明显高于热电过冷(TES)循环,在过冷度为10℃时,.效率提高7.4%。排气压力和过冷度是影响TES+EXP循环单位制冷量不可逆损失iTot的关键因素,循环在最优排气压力和过冷度时存在最小iTot,在标准工况下,TES+EXP循环相对传统CO2跨临界制冷循环,最小iTot降低了39.9%;气冷器出口温度为46℃时,最优高压减小了2.0MPa。推荐新型循环应用于气候炎热地区。 展开更多

关键词 跨临界co2 制冷循环 热电过冷 膨胀机 .分析

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带膨胀机CO_2跨临界热泵系统运行特性 被引量：4

7

作者 杨俊兰 马一太 +1 位作者 曾宪阳 刘圣春 《煤气与热力》 2006年第9期43-47,共5页

建立了带膨胀机CO2跨临界热泵系统的数学模型,将模拟计算结果与实验测量结果进行了比较,验证了模型的准确性。利用数学模型分析了冷却水进口温度和质量流量、冷冻水进口温度和质量流量对带膨胀机CO2跨临界热泵系统的制冷性能系数及最佳... 建立了带膨胀机CO2跨临界热泵系统的数学模型,将模拟计算结果与实验测量结果进行了比较,验证了模型的准确性。利用数学模型分析了冷却水进口温度和质量流量、冷冻水进口温度和质量流量对带膨胀机CO2跨临界热泵系统的制冷性能系数及最佳高压侧压力的影响。降低冷却水进口温度和提高其质量流量不仅有利于提高制冷性能系数,而且能降低最佳高压侧压力。提高冷冻水进口温度及质量流量有利于提高制冷性能系数,对最佳高压侧压力影响不大。 展开更多

关键词 co2跨临界循环 热泵 膨胀机 模拟计算

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跨临界CO_2汽车空调内部换热器研究 被引量：4

8

作者 吴金星 王任远 +1 位作者 李泽 尹凯杰 《制冷与空调》 2011年第1期71-74,100,共5页

在跨临界CO2汽车空调系统中,内部换热器是主要的传热部件。本文提出螺旋肋片套管式内部换热器这一设想;并对其换热特性进行数值模拟分析,与光滑套管式换热器及直肋片套管式换热器的换热性能相比,螺旋肋片套管式内部换热器的换热效率分... 在跨临界CO2汽车空调系统中,内部换热器是主要的传热部件。本文提出螺旋肋片套管式内部换热器这一设想;并对其换热特性进行数值模拟分析,与光滑套管式换热器及直肋片套管式换热器的换热性能相比,螺旋肋片套管式内部换热器的换热效率分别提高44.18%和16.4%;最后对所提出的内部换热器的结构强度进行计算分析。 展开更多

关键词 跨临界co2循环 螺旋肋片 内部换热器 数值模拟 安全性分析 汽车空调

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CO_2跨临界两级压缩及膨胀机循环的性能分析 被引量：2

9

作者 杨俊兰 马一太 +2 位作者 李敏霞 管海清 李丽新 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第11期996-1000,共5页

为了提高CO2跨临界制冷系统的性能,建立了单级膨胀机循环与4种不带膨胀机的两级压缩循环的数学 模型,并进行了性能计算．结果显示,当膨胀机的效率达到60％时,在给定的气体冷却器出口温度以及蒸发温度范 围内(低于-10 ℃时除外),单级膨... 为了提高CO2跨临界制冷系统的性能,建立了单级膨胀机循环与4种不带膨胀机的两级压缩循环的数学 模型,并进行了性能计算．结果显示,当膨胀机的效率达到60％时,在给定的气体冷却器出口温度以及蒸发温度范 围内(低于-10 ℃时除外),单级膨胀机循环的性能系数高于两级压缩循环的性能系数．当蒸发温度低于-10℃ 时,带中冷器的两级循环的性能占优势．另外,4种两级压缩循环的排气温度都低于单级膨胀机循环的排气温度． 展开更多

关键词 co2跨临界循环 性能提高 膨胀机 两级压缩

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基于SOFC/GT和跨临界CO2动力/制冷循环的冷热电联供系统性能 被引量：2

10

作者 刘洋 韩吉田 游怀亮 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1072-1080,共9页

提出了一种新型的冷热电联供系统,通过跨临界CO2动力循环回收SOFC/GT系统的排烟余热进行发电,利用跨临界CO2制冷循环向用户提供冷量和生活热水.建立了该联供系统热力性能的仿真计算模型,对系统进行了能量和[火用]分析,并对该联供系统的... 提出了一种新型的冷热电联供系统,通过跨临界CO2动力循环回收SOFC/GT系统的排烟余热进行发电,利用跨临界CO2制冷循环向用户提供冷量和生活热水.建立了该联供系统热力性能的仿真计算模型,对系统进行了能量和[火用]分析,并对该联供系统的一些关键参数进行了敏感性分析.仿真结果表明,在设计条件下,该系统的净发电效率为61.54%,总[火用]效率为62.24%,净发电量、供热量和供冷量分别为246.507、241.501和45.616 kW,[火用]损失较大的部件依次为后燃室、预热器3和SOFC等.在研究的参数范围内,增大跨临界CO2制冷循环流率或降低空气流率和跨临界CO2动力循环流率均可提高系统的总能输出量;增大SOFC工作压力或降低空气流率和跨临界CO2制冷循环流率均可提高联供系统的净发电效率和总[火用]效率. 展开更多

关键词 冷热电联供 SOFC/GT 跨临界co2循环 制冷循环

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绿色环保工质CO2用于LNG预冷段的循环性能

11

作者 吴宇超 曹建明 《汽车实用技术》 2020年第9期209-211,共3页

文章对跨临界CO2预冷LNG制冷循环进行了热力学理论研究和数值模拟分析,并采用加回热器和膨胀机的跨临界CO2预冷LNG单级压缩循环分析了CO2用于制冷循环的实际意义。数值研究结果表明:整个循环过程存在最适宜的高压压力,使得循环系统的制... 文章对跨临界CO2预冷LNG制冷循环进行了热力学理论研究和数值模拟分析,并采用加回热器和膨胀机的跨临界CO2预冷LNG单级压缩循环分析了CO2用于制冷循环的实际意义。数值研究结果表明:整个循环过程存在最适宜的高压压力,使得循环系统的制冷系数达到最大;带回热器的制冷循环系统中回热器所交换的换热量是影响COP的一个重要因素。同时通过对CO2制冷循环系统的不断优化提高了COP。 展开更多

关键词 跨临界co2循环 LNG coP

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冷热联供跨临界CO_2热泵的研究进展

12

作者 孙钟浩 《制冷》 2009年第4期58-62,共5页

本文综述了国内外冷热联供跨临界CO2热泵的理论与实验研究进展,列举了一些有关冷热联供跨临界CO2热泵技术的研究及应用成果,最后阐述了冷热联供跨临界CO2热泵的应用前景。

关键词 跨临界co2循环 实验研究 应用

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土壤源跨临界CO2循环热泵系统供暖的实验研究

13

作者 林钰淞 姜培学 +1 位作者 张富珍 祝银海 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第11期1829-1832,共4页

对土壤源跨临界CO_2热泵供暖系统进行了实验研究。研究了热泵系统连续及间歇运行时温度的变化情况,以及膨胀阀开度对系统运行性能的影响。研究表明间歇运行有利于土壤温度的恢复,从析提高蒸发温度;压缩机功率、制热量、气体冷却器出水... 对土壤源跨临界CO_2热泵供暖系统进行了实验研究。研究了热泵系统连续及间歇运行时温度的变化情况,以及膨胀阀开度对系统运行性能的影响。研究表明间歇运行有利于土壤温度的恢复,从析提高蒸发温度;压缩机功率、制热量、气体冷却器出水温度随着排气压力的升高而增大,但COPH的变化是非单调的,在一定的压力范围内出现最大值。 展开更多

关键词 热泵 跨临界co2循环 土壤源 排气压力

原文传递

基于GT-Suite仿真的双跨临界CO2并行系统性能分析及优化

14

作者 宋昱龙 王海丹 +2 位作者 李升波 曹锋 殷翔 《制冷技术》 2020年第2期46-52,共7页

能源危机和环境问题促使我国推进冷热能源供应方法改革,其中并行跨临界CO2制冷与热泵系统是近年间新兴的一种高性能解决方案。本文基于GT-Suite仿真平台,通过模拟和实验方法验证了跨临界CO2并行系统在冷热综合供应条件下的稳态性能与变... 能源危机和环境问题促使我国推进冷热能源供应方法改革,其中并行跨临界CO2制冷与热泵系统是近年间新兴的一种高性能解决方案。本文基于GT-Suite仿真平台,通过模拟和实验方法验证了跨临界CO2并行系统在冷热综合供应条件下的稳态性能与变工况条件下的实时优化方法。实验结果表明,实验工况下随着中间温度的上升,辅循环性能系数(COP)提升56.7%,主循环COP降低14.6%,系统整体COP表现出先上升再下降的趋势且存在一个最优值。通过极值搜索控制方法,在没有模型预测、实验标定的情况下即可完成系统内最优排气压力及最优中间温度的实时优化控制任务。 展开更多

关键词 跨临界co2循环 极值搜索 最优排气压力 最优中间温度

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二氧化碳热泵热水器充注量的不动点优化

15

作者 何宇佳 梁星宇 +1 位作者 成家豪 张春路 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期824-827,共4页

二氧化碳跨临界循环应用于热泵热水器具有供水温度高、能效高的优点,而最优高压控制是保证其高能效的关键之一。为了避免实际系统最优高压控制的复杂性,提出通过系统设计实现最优充注量近似不变的充注量不动点优化方法,可避免最优高压控... 二氧化碳跨临界循环应用于热泵热水器具有供水温度高、能效高的优点,而最优高压控制是保证其高能效的关键之一。为了避免实际系统最优高压控制的复杂性,提出通过系统设计实现最优充注量近似不变的充注量不动点优化方法,可避免最优高压控制,在保证系统高能效运行的同时极大地简化了系统控制。仿真计算表明,通过调节换热器大小并在气体冷却器出口添加高压储罐,可以使不控高压系统的平均能效衰减减小至-0.8%。 展开更多

关键词 二氧化碳跨临界循环 热泵热水器 充注量 高压 优化

原文传递

NH_3/CO_2复叠式制冷循环的分析与优化 被引量：4

16

作者 靳光亚 谢英柏 刘春涛 《电力科学与工程》 2013年第1期69-73,共5页

建立了NH3/CO2复叠式制冷循环的理论分析,结果表明:存在最优蒸发-冷凝器的中间温度使循环的性能系数达到最大,带膨胀机同时过冷NH3/CO2复叠式制冷循环的理论COP优于传统R22/R13复叠循环和NH3双级循环,回热器的换热效果直接影响系统性能。

关键词 跨临界co2制冷循环 实验研究 膨胀机 双级压缩 复叠式制冷循环

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CO_2两相流引射循环制冷系统性能的数值模拟 被引量：3

17

作者 张中芳 郭宪民 赵阳 《低温与超导》 CAS CSCD 北大核心 2012年第4期48-52,共5页

对引射器内部简化热力学模型进行了改进,建立了CO2两相流制冷系统的数学模型。利用MATLAB语言编写程序对该系统性能进行了模拟计算,分析了工况参数及引射比对引射循环系统性能的影响。模拟结果表明:CO2两相流引射循环制冷系统在较低的... 对引射器内部简化热力学模型进行了改进,建立了CO2两相流制冷系统的数学模型。利用MATLAB语言编写程序对该系统性能进行了模拟计算,分析了工况参数及引射比对引射循环系统性能的影响。模拟结果表明:CO2两相流引射循环制冷系统在较低的引射比条件下,就可以实现稳定运行,系统COP对气冷器出口温度的变化比较敏感,同时存在最优高压侧压力使系统COP达到最大;对于不同工况条件,CO2两相流引射循环制冷系统的COP比同工况条件下的传统系统的COP,理论上分别提高了11%～18%。 展开更多

关键词 两相流引射循环 co2跨临界制冷循环 数值模拟

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二氧化碳及其混合工质跨临界朗肯循环热力学研究 被引量：3

18

作者 谢昊源 杨雨缘 饶政华 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期160-167,共8页

利用热力学仿真的方法,研究纯CO2及其与R32,R1270,R290,R161,R152a,R1234yf和R1234ze共7种有机工质组成的二元混合工质下循环的热效率和㶲效率。研究结果表明:有机工质添加比上限为70%,超过该比例时回热器热侧出口温度过高,导致循环变为... 利用热力学仿真的方法,研究纯CO2及其与R32,R1270,R290,R161,R152a,R1234yf和R1234ze共7种有机工质组成的二元混合工质下循环的热效率和㶲效率。研究结果表明:有机工质添加比上限为70%,超过该比例时回热器热侧出口温度过高,导致循环变为朗肯循环;大部分混合工质热效率随一级透平入口压力p4增大而升高,其最佳再热入口压力p5在10~13 MPa范围内;研究工质中,CO2-R152a的回热再热循环热效率和㶲效率最高,较纯CO2循环分别提升16.16%和28.46%,这是因为其临界温度最高、临界压力最低导致系统做功更多、热损更少。 展开更多

关键词 跨临界co2朗肯循环 混合工质 热力学模拟

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多目标优化的双级回热循环与跨临界CO_2热泵耦合系统研究 被引量：3

19

作者 王洪利 唐琦龙 贾宁 《热能动力工程》 CAS CSCD 北大核心 2014年第2期151-155,216,共5页

为提高电厂双级回热循环效率,建立了双级回热朗肯循环(DSRRC)和跨临界CO2热泵(TCHP)耦合循环(DSRRC+TCHP)模型并进行了性能分析。研究表明:给定条件下,DSRRC+TCHP最优排气压力8.33 MPa,DSRRC+TCHP效率0.397 6,热泵性能系数4.217,系统采... 为提高电厂双级回热循环效率,建立了双级回热朗肯循环(DSRRC)和跨临界CO2热泵(TCHP)耦合循环(DSRRC+TCHP)模型并进行了性能分析。研究表明:给定条件下,DSRRC+TCHP最优排气压力8.33 MPa,DSRRC+TCHP效率0.397 6,热泵性能系数4.217,系统采用DSRRC+TCHP最大效率提高0.43%。建立了多目标优化数学模型,获得了DSRRC+TCHP和DSRRC系统的评价函数。当温度达到722℃时,DSRRC+TCHP和DSRRC系统的评价函数最大值分别为0.005 3和0.004 51。 展开更多

关键词 双级回热 跨临界co2热泵 耦合循环 评价函数 多目标优化

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CO_2跨临界热泵循环与朗肯循环耦合系统性能分析 被引量：2

20

作者 王洪利 田景瑞 +1 位作者 刘慧琴 邓闯 《热能动力工程》 CAS CSCD 北大核心 2012年第6期660-663,735,共4页

提出跨临界CO2热泵和朗肯循环耦合实现凝汽器余热回收的方式。分别对郎肯循环、再热循环及跨临界CO2热泵和朗肯循环的耦合循环进行了热力学分析,分析表明:随着主蒸汽温度增加或乏汽温度降低,3种循环的效率均增加,朗肯循环平均效率为31.... 提出跨临界CO2热泵和朗肯循环耦合实现凝汽器余热回收的方式。分别对郎肯循环、再热循环及跨临界CO2热泵和朗肯循环的耦合循环进行了热力学分析,分析表明:随着主蒸汽温度增加或乏汽温度降低,3种循环的效率均增加,朗肯循环平均效率为31.5%,耦合循环平均效率为35.5%,再热循环平均效率为33.5%;随着主蒸汽压力增加或乏汽压力降低,3种循环的效率均呈增加趋势。相同对比条件下,耦合循环效率最高,朗肯循环效率最低,再热循环介于二者之间。 展开更多

关键词 跨临界co2热泵 朗肯循环 再热循环 耦合循环 热力学

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