基于热力循环三维构建方法的喷射式功冷并供系统优化研究

涂岱昕， 张晓林， 张 强， 许伟聪， 夏宏伟

(1.天津大学建筑设计规划研究总院有限公司，天津 300073；2.天津大学 中低温热能高效利用教育部重点实验室,天津 300072；3.北京微焓科技有限公司,北京 100084)

符号说明：

h——比焓，kJ/kg

Q——热量，kW

u——速度，m/s

η——效率，%

qm——质量流量，kg/s

s——熵，kJ/(kg·K)

W——功率，kW

ε——工质组分质量分数

x——干度

T——温度，K

p——压力，MPa

μ——引射率

下标

C——临界参数

m——混合室

p——工作流体

s——等熵点

d——扩散室

mo——混合点

pu——泵

tur——汽轮机

h——热源

n——喷嘴

se——引射流体

1～12、3a——状态点

c——制冷蒸发器

化石能源的大量使用带来了严重的环境污染和气候变化等问题。中低温余热的充分回收和利用不仅可以缓解我国正面临的能源问题，也能有效降低工业生产对环境带来的不利影响[1]。基于有机朗肯循环(ORC)和喷射式制冷循环的联合循环不仅可以充分利用低温热源，而且结构简单、自耗能少[2]。

工质种类是影响ORC系统性能的最根本原因[3]。众多学者研究了工质热物性参数对系统性能的影响，归纳总结出工质筛选原则[4-5]，并对不同的ORC系统进行了工质筛选[6-7]。随着纯工质研究工作的日益完善，越来越多的学者将研究方向转向非共沸工质[8]。利用非共沸工质温度滑移的特点可以实现在换热过程中换热流体与工质之间更精确的温度匹配，从而使热力循环逼近Lorenz循环，减少换热过程中的不可逆损失, 提高能源利用效率[9-10]。

鉴于喷射式功冷并供系统和有机工质的优点，Dai等[11]采用工质R123分析了以有机朗肯循环膨胀机排气驱动喷射制冷循环的冷电联合系统；郑彬[12]将理论与实验相结合，证明了喷射式发电制冷复合循环的可行性；……