热能动力工程

作者：任毅,杨龙滨,曹元伟,吴哲,史建新,王彬,陈居正

单位：哈尔滨工程大学,,哈尔滨工程大学,,哈尔滨工程大学,,中国船舶集团有限公司第七〇三研究所,,哈尔滨工程大学,,哈尔滨工程大学,,哈尔滨工程大学,

关键词：热力学;再生能源;超临界流体;多目标优化;工质筛选

本文研究了以高温地热水为热源的超临界ORC系统工质筛选过程，基于Matlab软件开发了一种变夹点温差系统多目标工质筛选策略，依据热效率、总?损、净输出功率、工质传热系数、环保性能五种指标对系统循环工质进行筛选。对热源入口温度为290与260 ℃的超临界ORC系统分别采用R141b、R365mfc、R245ca、R1233zd为工质下的性能指标进行了计算。结果显示，R141b与高温热源匹配度较高，具有很高的热效率和净输出功率。热源入口温度为290 ℃时，推荐使用R141b作为工质，最佳综合性能对应热效率18.86%，净输出功率66.01 kW，工质传热系数2220.21 W/(m2·K)。R245ca的传热性能较好，若系统更加侧重于筛选传热性能较好的工质则推荐采用R245ca。R1233zd的环保性能显著高于其余工质，R1233zd在热源入口温度为260 ℃之间时具有最佳的综合性能，尽管在部分情况下其传热能力和做功能力弱于R245ca，但优秀的环保性能仍使得R1233zd具有很强的应用前景。

来源：2025年第12期

《热能动力工程》期刊编辑部

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