热能动力工程

作者：金晴龙，夏少军，吴志祥

单位：海军工程大学 动力工程学院,湖北 武汉 430033,,海军工程大学 动力工程学院,湖北 武汉 430033,,海军工程大学 动力工程学院,湖北 武汉 430033,

关键词：回热型超临界二氧化碳布雷顿循环;有限时间热力学;净输出功率;热效率

基金：国家自然科学基金（51976235，51606218，51576207）；湖北省自然科学基金(2018CFB708)

考虑有限温差传热、不可逆压缩过程和不可逆膨胀过程等不可逆因素,应用有限时间热力学理论建立了变温热源条件下的回热型超临界二氧化碳布雷顿循环模型。首先，分析了工质质量流率、压比、透平效率和压缩机效率对循环净输出功率、热效率和循环最高温度的影响；然后,在总热导率一定的条件下分别以输出功率最大和热效率最大为目标，对加热器、冷却器和回热器热导率分配比进行优化。结果表明：回热型SCO2布雷顿循环功率-效率特性曲线呈过原点的扭叶型，存在相应的压比使得输出净功率与热效率分别达到最大；相比于初始设计参数计算的循环性能，优化后循环净输出功率可提高27.3%，最大比功可提高46.9%，最大热效率可提高17.78%。

来源：2022年第7期

《热能动力工程》期刊编辑部

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