内容概要:该论文研究了用于天然气发动机余热回收的有机朗肯循环(ORC)系统的动态行为。作者建立了ORC的动态数学模型,分析了蒸发压力、冷凝压力、排气出口温度和工作流体等设计参数对ORC动态行为的影响。研究发现,不同工作流体会导致显著不同的动态响应速度,而其他参数对动态响应速度影响较小。因此,在设计ORC时应重点考虑工作流体以匹配发动机工况的动态特性。此外,不同蒸发压力、冷凝压力和排气温度设计的ORC系统可使用相同的PID控制器,但对于临界温度差异较大的不同工作流体则不适用。论文还提供了详细的ORC动态模型代码实现,包括ORCParameters类、orc_dynamic函数、PIDController类、simulate_orc函数以及排气条件函数等,用于模拟不同工况下的动态响应。 适合人群:具备一定热力学和控制理论基础的科研人员、研究生或工程师,尤其是从事发动机余热回收系统设计和优化工作的专业人士。 使用场景及目标:①研究不同工作流体对ORC系统动态响应的影响;②评估和优化PID控制器在ORC系统中的应用效果;③分析发动机工况变化(如排气温度和流量的阶跃变化)对ORC系统性能的影响;④探索不同设计参数(如蒸发压力、冷凝压力等)对ORC系统动态行为的影响。 其他说明:此资源不仅提供了理论分析,还包括了详细的Python代码实现,便于读者进行仿真实验和进一步的研究。代码涵盖了从简单的动态模型到更复杂的多工质支持、多种瞬态工况模拟以及控制系统设计等多个方面,为深入理解和优化ORC系统提供了全面的支持。
2026-01-05 10:02:59 782KB 有机朗肯循环 动态行为 PID控制器
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基于Refprop数据库的涡轮、压气机与泵的0维等熵效率模型:Matlab代码实现与验证研究,基于Refprop数据库的涡轮、压气机及泵的0维等熵效率模型Matlab编程与有机朗肯循环R123工质验证,涡轮,压气机,泵的0维等熵效率模型。 采用matlab代码编写,refprop数据库调用物性数据。 给定部件的进口压力,温度,压力比,等熵效率,可以得到出口状态和部件功率。 以有机朗肯循环的R123工质对涡轮模型进行了验证。 ,涡轮; 压气机; 泵; 0维等熵效率模型; MATLAB代码编写; RefProp数据库调用; 进口压力; 温度; 压力比; 等熵效率; 出口状态; 部件功率; 有机朗肯循环; R123工质验证。,MATLAB代码:R123工质涡轮等熵效率模型与REFPROP数据库的0维分析
2025-07-24 13:36:28 516KB
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有机朗肯循环是一种利用低沸点工质将热能转换为机械能的过程,它是朗肯循环的变种,通常应用于低品位热能的回收和利用。在有机朗肯循环系统中,通过加热使工质蒸发,然后膨胀推动涡轮机转动,进而驱动发电机发电。由于其工作在较低的温度下,因此在太阳能热发电、工业余热回收、生物质能发电等领域的应用日益广泛。 空调热泵是一种能够利用少量高品位能量来移动大量低品位热能的装置,既可以用于制热也可以用于制冷。它通过工质的相变过程,吸收或释放热量。空调热泵系统在建筑能源管理、气候控制和提高能源效率方面具有重要作用。 压缩空气储能是一种通过电能驱动压缩机,将空气压缩并储存于储气装置中,需要时再通过膨胀机释放出来,转换为机械能或电能的技术。这种技术由于其储存能力大、响应速度快、运行周期长和环境影响小等优点,被认为是实现大规模能量储存的有效方法之一。 热电联产则是指同时生产热能和电能的系统,它能够在发电的同时回收利用排放的热能,有效提高能源的总利用率。热电联产系统通常应用于大型工业设施和城市热网中,是提高能源使用效率、降低环境污染的重要技术。 Matlab是一种高性能的数值计算软件,它提供了丰富的数学函数库和强大的可视化工具,被广泛应用于工程计算、数据分析、算法开发等领域。在热力系统建模与优化领域,Matlab能够帮助工程师建立系统的数学模型,并通过遗传算法等优化算法对模型进行求解,寻找最佳的设计方案。 遗传算法是一种模拟自然选择和遗传机制的搜索优化算法。它通过模拟生物进化过程中的自然选择、交叉、变异等操作,不断迭代寻找最优解。遗传算法特别适用于解决多目标优化问题和全局搜索问题,在工质筛选、热力系统参数优化等方面展现出独特的优势。 在单目标优化问题中,目标只有一个,优化算法的目的是寻找能够使该目标函数值最大或最小的最优解。而在多目标优化问题中,存在多个目标,各个目标之间可能存在相互冲突,需要在它们之间寻找一个最优的折中解。工质筛选是一个典型的多目标优化问题,需要在热效率、环保性、经济性等多个目标之间进行权衡。 工质,即工作介质,是热力系统中传递和转换能量的物质,如在有机朗肯循环中的工质需要有适宜的沸点、良好的热稳定性和化学稳定性。筛选合适的工质对于系统的性能和安全性至关重要。工质筛选通常考虑其热物理性质、环保性能、成本等因素。 文件中包含的技术文章和代码解析文档,为工程师提供了详细的有机朗肯循环、空调热泵、压缩空气储能及热电联产等热力系统的建模与优化过程。这些文档不仅涵盖了热力系统的设计原理,还包括了利用Matlab软件进行建模、优化计算的过程说明。通过这些文档,读者可以了解到如何应用遗传算法对热力系统进行单目标和多目标的优化,以及如何根据系统性能要求筛选合适的工质。这些知识对于从事热能工程、能源管理和环境工程的工程师具有重要的参考价值。 此外,文件中还包含了相关的图片文件,这些图片可能包括系统结构图、流程图、热力学参数曲线图等,它们能够帮助工程师更好地理解热力系统的组成和工作原理,以及Matlab软件在实际应用中的效果展示。通过图像与文档的结合,可以加深读者对热力系统建模与优化过程的理解。 这些文件内容为热能工程领域提供了一套完整的热力系统建模、工质筛选和优化解决方案,不仅包含理论知识,还有实际应用案例,对于相关领域的研究和工程实践具有重要的指导意义。
2025-07-24 13:26:53 453KB xbox
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有机朗肯循环、热泵系统与压缩空气储能的Matlab建模及优化策略研究:遗传算法在工质筛选与多目标优化中的应用,多能热力系统模型与算法研究:基于Matlab的有机朗肯循环、空调热泵、压缩空气储能及热电联产系统的建模与优化,有机朗肯循环、空调热泵、压缩空气储能及热电联产等热力系统系统建模matlab代码,遗传算法单目标优化,多目标优化,工质筛选 ,有机朗肯循环; 空调热泵; 压缩空气储能; 热电联产; 建模; MATLAB代码; 遗传算法; 单目标优化; 多目标优化; 工质筛选,热力系统建模与优化:有机朗肯循环、热泵及多目标遗传算法工质筛选研究
2025-07-24 13:25:47 471KB
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低温地热资源位于许多地区,代表着巨大的潜在能源资源。 二元循环技术是一种有效且可利用此类资源的最常见技术。 有机朗肯循环(ORC)是二元循环的主要类型之一。 使用ORC从低焓的地热能发电是一项出色的技术。 本文介绍了一种二元循环发电厂的设计,该发电厂利用温度为92°C的低温地热资源之一,使用四种替代工作流体:丁烷,异丁烷,戊烷和1,1,1,3,3-五氟丙烷(R245fa)。 比尔·纳比(Bir Nabi)正在考虑中,它位于埃及东部沙漠中。 考虑了地热温度,回注温度和地热流量这三个运行参数,以分析电厂针对不同流体的性能。 使用MATLAB编程对ORC二进制电厂进行了性能分析,以研究输出功率和效率随运行参数的变化。 同样,这些参数对ORC二元循环电厂组件面积的影响; 介绍了预热器,蒸发器和冷凝器。 地热资源温度在90°C至130°C的范围内,地热流体的质量流量在10 kg / s至50 kg / s的范围内,回注温度在30°C至70°C的范围内。 结果表明,使用戊烷可获得最高的输出功率和工厂效率。
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太阳能资源储量丰富,清洁安全,地热资源发电稳定性、连续性较好。但单一太阳能发电不连续、成本偏高,单一地热能发电也有效率偏低的不足。近年来多能互补耦合发电的技术被广泛研究,太阳能-地热能耦合发电系统受到国内外关注。 地热能发电,耦合入太阳能,有机朗肯循环ORC发电。 程序1:全部有机工质先经地热水加热,后经太阳能加热,然后进入汽轮机。(串联) 程序2:部分有机工质先经地热水加热,剩余经太阳能加热,一起进入汽轮机。(并联) 计算过程中各种参数、效率等。
2022-08-07 21:03:36 9KB 太阳能发电 地热发电 orc ORC
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柴油机有机朗肯循环排气余热回收系统热经济性分析与优化,杨富斌,张红光,在本文的研究中,利用有机朗肯循环(ORC)技术回收车用柴油机排气能量,分别建立了ORC系统的热经济性模型和优化模型。首先,分析了
2022-06-23 16:39:09 1.24MB 首发论文
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一个两级的太阳能和ORC有机朗肯循环系统耦合制取氢气的matlab代码,并且对有机朗肯循环部分进行了火用分析。计算了火用损失、各部件的火用效率以及整个系统总的火用效率,并且太阳能部分和有机朗肯循环部分的发电量也进行了计算。
2022-05-11 22:17:48 10KB matlab 火用分析 ORC 太阳能
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中温烟气余热水朗肯循环、有机朗肯循环的对比分析,王大彪,王怀信,ORC在低温发电领域的表现优异,已取代传统以水蒸气为工质的朗肯循环(WRC),本文着眼于中温工业烟气余热(230oC-600oC)的发电利用,�
2022-02-15 15:59:22 899KB 首发论文
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基于热力学基本定律,建立了带喷射回热器的超临界有机朗肯循环系统(regenerative supercritical or- ganic Rankine cycle,RORC)和超临界有机朗肯循环系统(supercritical organic Rankine cycle,SORC)的热力循环模型。在膨胀机入口温度为340~550 K时,对8种工质在两个系统下的净输出功、泵功和热效率等进行了分析对比。结果表明,使用喷射器后能有效提高系统的净功和热效率并减少总火用损。此外,研究还发现湿工质在RORC中能有效
2021-12-17 14:40:23 1.12MB 工程技术 论文
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