朗肯循环循环的探究
有机朗肯循环实验
动力工程学院本科生创新实验报告题目：有机朗肯循环：废热余热利用关于有机朗肯循环系统性能测试实验学号：2009XXXX班级：热能与动力工程X班姓名：XX教师：XXX动力工程学院中心实验室2013年1月注意：1.实验成绩按照百分制给出。
2.教师评定成绩根据实际情况时要有区分度。
3.本页由指导教师填写。
报告内容1.实验背景能源是推动人类社会发展的动力，随着煤炭、石油、天然气等化石能源消耗量的不断攀升，以及能源消耗带来的环境负担（如二氧化碳排放、酸雨等），能源和环境问题已成为全世界共同关注的重大问题。
能源利用形式不仅要讲究环境友好型，而且能源利用效率也要讲究高效型。
经过人类的不断研究，高温热源利用技术已经相对成熟，为了更好地缓解能源压力，人类开始对新能源进行探索，同时也开始对低品位能源利用技术进行研究。
因此，各种能源利用形式开始出现：太阳能、风能、潮汐能、地热能、生物质能、工业废热等。
因此，对低品位能源（如工业废热）形式的利用，人类开始有机朗肯循环技术进行探索。
本实验对于有机朗肯循环系统利用废热进行了简单介绍及其性能进行实验研究。
2.研究进展有机朗肯循环(Organic Rankine Cycle,ORC)是以有机物代替水作为工质，回收低品位热能的朗肯动力循环。
有机物朗肯循环的研究最早始于1924年，有人以二苯醚作为ORC工作介质进行了研究。
1966年有学者撰文指出可应用有机朗肯循环回收低品位的热能，一时之间以氟利昂为工质回收低品位热能的朗肯循环引起了各国学者的广泛关注。
Curran H M J，Badr O J，Giampaolo G 等人在有机朗肯循环的设计、运行及工质选择等方面开展了较深入的研究工作。
我国自20世纪80年代开始对有机朗肯循环进行研究，分析了有机朗肯循环的热力系统及效率，论证了有机朗肯循环中工质的选择与循环参数的确定及对八种常用的氟里昂的动力粘度在100～450K范围内求出拟合公式。
朗肯循环工作原理
朗肯循环工作原理今天咱们来唠唠朗肯循环这个超有趣的东西。
朗肯循环啊，就像是一个超级有秩序的小世界里的能量循环之旅。
想象一下，有这么一个地方，水是这个小世界的主角呢。
最开始的时候，水在一个叫锅炉的大容器里。
这个锅炉就像是一个超级温暖的大怀抱，给里面的水提供了好多好多热量。
水在锅炉里可舒服啦，吸收了热量之后就开始变身，从液态变成了气态，就像一个小水滴突然变成了轻飘飘的小云朵一样神奇。
这时候的蒸汽啊，那可是充满了能量，就像一个打了鸡血的小战士，浑身都是劲儿呢。
从锅炉出来的蒸汽就冲向了汽轮机。
汽轮机就像是一个超级大的旋转游乐场，蒸汽冲进这个游乐场的时候，就像一群调皮的小朋友冲进了旋转木马一样。
蒸汽的能量让汽轮机的叶片开始欢快地转动起来。
这个转动可不得了，它就像一个魔法，把蒸汽的热能转化成了机械能。
就好像是把无形的能量变成了看得见摸得着的转动力量。
汽轮机呼呼地转着，就像在开心地跳舞，它转得越快，就表示从蒸汽那里得到的能量越多呢。
但是呢，蒸汽在汽轮机里玩了一圈之后，它的能量就消耗了一些，就像小朋友玩累了一样，它的压力和温度都降低了。
这时候，有点疲惫的蒸汽就来到了冷凝器。
冷凝器啊，就像是一个超级大的冰箱，不过它不是用来冻冰棍儿的，而是用来让蒸汽变回液态的。
蒸汽一进入冷凝器，就感觉凉飕飕的，然后就慢慢地凝结成了液态水。
这个过程就像是小云朵又变回了小水滴，重新回到了地面的感觉。
变成液态水之后呢，水可没有闲着，它又要开始新的旅程啦。
这时候的水会被一个叫给水泵的家伙送到锅炉里。
给水泵就像是一个勤劳的小快递员，虽然它的工作有点单调，就是把水从一个地方送到另一个地方，但是这个工作可重要啦。
如果没有给水泵，水就没办法回到锅炉重新吸收热量，整个循环就玩不转了。
你看，朗肯循环就是这样一个充满活力又很有秩序的循环过程。
它就像一个小小的生态系统，每个部分都有自己的任务，谁也离不开谁。
锅炉提供热量让水变身，汽轮机把蒸汽的能量转化成机械能，冷凝器让蒸汽变回液态水，给水泵把水送回锅炉。
太阳能有机朗肯循环热发电研究进展
太阳能有机朗肯循环热发电研究进展太阳能有机兰肯循环热发电是一种利用太阳能热转换为电能的新兴技术。
它通过将太阳能热能转移到有机工质中，再利用循环系统将其转换成机械能和电能。
相比传统的太阳能发电技术，太阳能有机兰肯循环热发电具有高效率、低成本、环保等优势，因此受到了广泛的关注和研究。
以下是对太阳能有机兰肯循环热发电的研究进展进行的详细介绍。
首先，太阳能有机兰肯循环热发电的研究主要集中在以下几个方面。
一是有机工质的选择。
有机工质是太阳能有机兰肯循环热发电系统中的关键组成部分，不同的有机工质有不同的热物性和性能特点。
目前，研究人员主要关注传导性能好、稳定性高、密度小的有机工质，以提高系统的热转换效率。
二是兰肯循环的改进。
兰肯循环是太阳能有机兰肯循环热发电的核心技术，其主要包括热能输入、膨胀、冷凝和压缩四个过程。
研究人员通过优化循环参数和调整组件结构，提高了循环效率和输出功率。
三是热能的捕集和集中。
太阳能有机兰肯循环热发电的工作原理是将太阳能热能捕集并集中，然后传导到有机工质中，再利用循环系统转换成电能。
为了提高系统的效率和稳定性，研究人员开发了一系列用于捕集和集中热能的技术，例如太阳能集热器、反射器等。
其次，太阳能有机兰肯循环热发电的研究进展可以总结为以下几个方面。
一是提高系统效率。
近年来，研究人员通过优化系统结构和循环参数，提高了系统的热转换效率和电能输出功率。
例如，采用双级循环、亚临界循环等新技术，可以提高系统的热转换效率和输出功率。
二是降低成本。
太阳能有机兰肯循环热发电相比传统的太阳能发电技术具有较低的成本。
研究人员通过优化系统设计和工艺流程，降低了系统的制造和运维成本，进一步降低了发电成本。
三是提高系统稳定性和可靠性。
太阳能有机兰肯循环热发电系统需要面对各种气候条件和工况变化。
为了提高系统的稳定性和可靠性，研究人员开发了一系列控制和调节技术，例如优化系统排气过程、增加热能储存和转换等。
最后，太阳能有机兰肯循环热发电作为一种高效、低成本、环保的新能源技术，将在未来取得更大的发展。
朗肯循环循环的探究
朗肯循环性能计算的EES探究艾超康方圆刘威葳天津商业大学机械工程学院天津邮编300134摘要：本文旨在利用EES方程求解器对朗肯循环的性能及热力计算过程进行模拟以及探究。
根据对已学知识的巩固和改进，利用控制变量法来探究朗肯循环的工作参数之间的联系，并计算出数据，做出图像。
关键词：EES 朗肯循环热力过程以及计算1前言热力学第二定律指出在相同温限内，卡诺循环的热效率最高。
以气体为工质的卡诺循环中，由于定温加热与放热过程难以实现，而且在p-v图上气体的定温线和绝热线的斜率相差不多，以致卡诺循环净功并不大，故在实际中难以采用。
在采用蒸汽作为工质时，压力不变时液体的汽化和蒸汽的凝结的温度也不变，因而也就有了定温加热和放热的可能。
尽管如此，实际的蒸汽动力循环装置中也并不采用卡诺循环，其原因有三。
其一，也是最主要的原因，就是压缩机中绝热压缩过程难以实现，因为此时工质为气液混合物会导致压缩机工作不稳定，同时对压缩机的体积要求也很高。
其二，循环限于饱和区，上限温度受制于临界温度，故即使实现卡诺循环，其热效率也不高。
其三，膨胀末期，湿蒸汽干度过小，不利于动力机安全。
故实际动力循环均以朗肯循环为基础。
朗肯循环的进行过程为：水在锅炉中定压吸热，汽化成饱和蒸汽，饱和蒸汽在过热器中吸热成为过热蒸汽；高温高压的新蒸汽在汽轮机内绝热膨胀做功，从汽轮机排出的做过功的乏汽在冷凝器内等压向冷却水放热，冷凝为饱和水，此为定压也是定温过程，凝结水在水泵内绝热压缩后产生的未饱和水在进入锅炉完成循环。
朗肯循环与水蒸气额卡诺循环主要不同之处在于乏汽的凝结是完全的。
完全凝结减小了循环的平均温差，因而对热效率不利。
但是对简化设备确实很有利的。
现今各种复杂的蒸汽动力循环都是在朗肯循环的基础上予以改进得到的。
本文将根据朗肯循环过程计算，将简单蒸汽动力循环清晰化。
给定相关参数T1，T3，P1，P2，利用EES软件建立热力过程，最终求出循环的热效率，并利用图像及控制变量法探究相关参数与热效率的影响，以此来优化循环。
分析有机朗肯循环低温余热发电系统综述
分析有机朗肯循环低温余热发电系统综述摘要：余热发电是我国节能发展中的重点节能工程之一，目前在我国工业领域中存在着大量的低温余热资源，但因缺乏一定的利用从而导致能源被分散。
而有机朗肯循环在面对低温余热发电系统时，可有效达到能源再利用、节能减排、美化环境的效果。
在低温余热发电领域中，目前可利用有机朗肯循环模式进行余热发电系统的运行。
其中有机朗肯循环包括膨胀机、冷凝器、低压储液器、工质泵、预热器、蒸发器，以及润滑系统等部分组成。
有机朗肯循环原理为：以低沸点有机物作为工作介质，经预热器、蒸发器加热，吸收了热源的能量，由液体变为高温气体。
进入膨胀机，在转子基元容积内，气体膨胀对外做功，驱动发电机旋转发电。
工质变为低压、低温的气体，再经冷凝器冷凝为液体，通过储液器进入工质泵，经过工质泵加压后，重新回到预热器和蒸发器吸热，如此往复循环。
因为是热力系统的原因，所以膨胀机的轴功率输出、冷凝器负荷、预热器蒸发器负荷会因冷热源条件的变化而变化。
关键词：有机朗肯；循环；低温余热；发电；系统引言：目前随着节能减排工作的不断深入，低温余热资源的利用成为目前节能工作的首选。
根据调查显示，我国低温余热资源非常丰富，特别是在化工、工业领域中存在大量的低温余热，可回收率达到80%以上。
因此，利用有机朗肯循环发电系统对低温余热进行回收，进而充分回收用能设备与化学反应设备中产生的未被回收的低温余热。
有机朗肯循环系统是利用低沸点工质为循环介质，其主要是利用余热、换热器、冷凝器等进行的。
在有机工质进换热器时可吸收热量，进而形成一定的压力与温度的饱和液体状态，在蒸发器再次吸收热量变成饱和气态工质推动膨胀机运行，做工后的有机乏气（工质）返回储液器循环利用，可实现回收低温余热的效果。
由此可见，有机朗肯循环低温余热发电系统在我国有着较强的应用价值。
本文主要分析有机朗肯循环低温余热发电系统的特点，并提出目前利用现状，以供参考。
1.有机朗肯循环低温余热发电系统阐述1.1有机朗肯循环低温余热发电系统的原理有机工质朗肯循环低温余热的发电原理是采用有机工质作为热力循环的工质进行的，通过有机工质对低温余热进行吸收从而产生高压蒸汽，在高压蒸汽下可推动膨胀机带动发电机进行发电[1]。
基于有机朗肯循环的废气发电技术的研究
基本概念介绍
1.有机朗肯循环(organic rankine cycle缩写 ORC)：利用工质泵将有机工质加 压后输送到蒸发器，有机工质在蒸发器中受热形成高温高压的蒸汽。蒸汽进入 膨胀机等机械装置后做功输出机械能，然后蒸汽进入油分离器，分离润滑油， 最后有机工质进入冷凝器冷凝降温，完成一个循环。系统主要组件一般主要包 括工质泵、蒸发器、膨胀机，冷凝器等四个部分。
第三章 废气能量回收潜力分析与朗肯循环工质选择
ห้องสมุดไป่ตู้
2.采用混合工质优点 为了使工质温度变化趋势更贴近余热源，减少换热不可逆损失，有机朗肯循环 还可以采用混合工，利用混合工质的非共沸特性：其相变时存在明显的温度滑 移，如图 6（b）中所示，蒸发曲线 3-4为向右上倾斜的斜线，而不是单一纯 工质状态下的斜率为 0 的水平线（图 6（a）），因此工质的等温蒸发吸热过 程与热源的配合紧密，换热平均温差小，而使其换热不可逆损失降低。
8.工作运行参数对朗肯循环效率的影响
（1）蒸发器出口温度对热效率的影响
由图 2.5 可知，在蒸发与冷凝压力一定时，提高工质的蒸发器出口温度可使系统热效率 增大。这是由于当蒸发温度由1提高到1‘点时，平均吸热温度随之提高，使得循环温差 增大，从而提高循环热效率。另外，循环工质在膨胀终点的干度随着蒸发温度的提高 而增大，而干度的增大有利于提高膨胀机械的性能，并延长其使用寿命。 但蒸发温度的提高是有限的：一方面受到设备材料的耐热性能的限制。另一方面，提 高蒸发温度可能使工质在膨胀终点处于过热状态，此时膨胀后的工质蒸汽仍具有较高 的能量未被充分利用，反而会增加冷凝器的热负荷。
有机朗肯循环系统研究综述
有机朗肯循环系统研究综述引言：随着全球对环境保护和可持续发展的关注不断增加，研究人员们对能源利用效率的提高提出了更高的要求。
有机朗肯循环系统作为一种新型的能量转换技术，在近年来受到了广泛的关注和研究。
本文将对有机朗肯循环系统的研究现状进行综述，探讨其在能源领域的潜力和应用前景。
一、有机朗肯循环系统的基本原理有机朗肯循环系统是一种利用有机工质代替传统的水蒸汽工质的能量转换系统。
其基本原理是通过有机工质在高温和低温之间的相变过程来实现能量的转换。
相比于水蒸汽工质，有机工质具有更低的沸点和更高的蒸发潜热，因此在相同的工作温差下，有机朗肯循环系统具有更高的效率和更广泛的适用性。
二、有机朗肯循环系统的研究进展近年来，有机朗肯循环系统的研究进展迅速。
研究人员们通过对不同有机工质的选择和优化，实现了对系统效率的提升。
同时，他们还对循环参数进行了优化，如循环压力、温差、工质流量等，以最大限度地提高能量转换效率。
此外，还有研究者利用多级蒸发器和冷凝器的组合，实现了对系统效率的进一步提升。
三、有机朗肯循环系统的应用领域有机朗肯循环系统在能源领域具有广泛的应用前景。
一方面，它可以应用于热能利用，将废热转化为有用的电能或机械能，提高能源利用效率。
另一方面，它还可以应用于太阳能和地热能的开发利用，实现对可再生能源的高效转换。
此外，有机朗肯循环系统还可以应用于化工、制冷空调等领域，提高工业过程的能源利用效率。
四、有机朗肯循环系统的挑战与展望虽然有机朗肯循环系统在能源领域具有广泛的应用前景，但仍然存在一些挑战需要克服。
首先，有机工质的选择和优化仍然是一个关键问题，需要更深入的研究和实验验证。
其次，系统的稳定性和可靠性也是一个重要的考虑因素，需要通过合理的控制策略和设备设计来解决。
此外，还需要进一步优化系统的经济性和环境友好性，以提高其在实际应用中的竞争力。
结论：有机朗肯循环系统作为一种新型的能量转换技术，具有广阔的应用前景。
基于实验室朗肯循环装置的实验研究
·实验技术·基于实验室朗肯循环装置的实验研究李维腾，李 季（华北电力大学 能源动力与机械工程学院，北京 102206）摘要： 朗肯循环是工程热力学课程最基本且最重要的动力循环。
该文通过实验室朗肯循环装置对朗肯循环进行了实验研究，测定不同排汽压力下的循环热效率、涡轮相对内效率、循环摩擦损失等参数。
实验结果表明，实验室朗肯循环装置能够模拟朗肯循环的基本热力过程，但是热效率较低、摩擦损失较大。
论文对实验结果进行了分析，循环热效率低的主要原因是涡轮摩擦损失大、主蒸汽参数低，同时提出了改进实验室朗肯循环装置的措施。
实验室朗肯循环将热力学理论与实验结合，有助于学生理解和分析热力学基本理论，提高实验动手操作能力，提高分析和解决实际问题的能力。
同时将自主实验和创新实验融入到实验教学中，激发了学生的学习热情和基础科研能力，为创新性实验教学提供了借鉴。
关 键 词：工程热力学；朗肯循环；循环热效率；相对内效率中图分类号：TK123 文献标志码：A DOI: 10.12179/1672-4550.20190414Experimental Research Based on Rankine Cycle Lab-EquipmentLI Weiteng, LI Ji（School of Energy, Power and Mechanical Engineering, North China Electric Power University, Beijing 102206, China ）Abstract: Rankine Cycle is the most fundamental and important power cycle in Engineering Thermodynamics. This paper conducted Rankine Cycle experiments with Rankine Cycle Lab-Equipment, and measured thermal efficiency, turbine relative internal efficiency, cycle friction loss and other parameters. Results showed that Rankine Cycle Lab-Equipment can simulate the basic thermal processes of Rankine Cycle, but with relatively low thermal efficiency and huge cycle friction loss. The main reasons for low thermal efficiency were huge friction loss of steam turbine and low main-steam parameters. Measures to improve Rankine Cycle Lab-Equipment were proposed according to experimental results and analysis. Laboratory Rankine Cycle combined Thermodynamic theory with experiment to help students understand and analyze the fundamental theory of Thermodynamics, improve their hands-on ability to conduct experiments and problem-solving capability. At the same time, independent and innovative experiments were integrated into experimental teaching, which stimulated students’ learning enthusiasm and basic scientific research ability, and provided reference for innovative experimental teaching.Key words: engineering thermodynamics; Rankine Cycle; thermal efficiency; relative internal efficiency理想朗肯循环是蒸汽动力装置最基本的循环，热力发电厂各种复杂蒸汽动力循环包括再热循环和回热循环都是在朗肯循环的基础上发展而来的。
基于有机朗肯循环的余热利用系统研究
基于有机朗肯循环的余热利用系统研究摘要：介绍有机朗肯循环技术原理及其在余热利用中的优势，阐述该技术国内外研究现状与趋势，提出了发展ORC余热发电技术的建议。
我国余热资源总量丰富，尤其是工业领域。
该热量数量大、品味低，基本不能被生产过程再利用[1,2]。
回收利用工业生产过程中各类余热，即有助于解决我国能源问题，又能有效减少工业生产过程中的环境污染，具有十分重要的现实意义。
国内外针对低温热能利用的研究主要开始于20世纪70年代石油危机时期。
其中，以有机朗肯循环的研究和应用最为广泛。
目前, 全球已有2000多套ORC装置投入运行，并能生产出单机容量14000kW的ORC发电机组[3]。
目前，对低温热能发电系统的研究主要集中在以下几个方面：工质的热力学特性和环保性能，混合工质应用，热力循环优化等[4,5,6,7]。
一、有机朗肯循环技术图1 有机朗肯循环系统示意图在进行中低温余热回收利用时，热源温度较低已不适合以水为工质。
这时我们考虑采用沸点较低的有机工质驱动热力循环，即有机朗肯循环(Organic Rankine Cycle)。
在较低温度下，该循环采用的低沸点有机物质(或混合物)能从废弃余热中吸收热量加热成为高压气体，驱动旋转机械做功将余热能转化成电能，借以回收利用不同温度范围的低温余热，简称ORC发电技术。
有机朗肯循环发电技术可利用的低品位热能主要有以下几种形式[8]：1）工业余热，温度一般小于400℃。
工业能耗占社会总能耗的80%左右，其中大部分的能量未被完全利用，以余热的形式散失；2）地热，温度一般小于过200℃。
地热水温度多在饱和状态附近，以地热蒸汽或者地热水的热源形式加热有机工质，驱动系统循环作用。
由于热源温度较低，其总系统效率也偏低，我国目前勘测发现的地热田多属热水型；3）太阳能。
太阳能资源分布广阔，取之不尽是理想的热源。
但由于能量密度低，昼夜及季节性变化较大，需配备相应的集热及储热装置。
碟式、槽式温度可达300℃，塔式太阳能集热器甚至能将工质加热到上千度；4）生物质能。
有机朗肯循环低温余热发电系统综述
有机朗肯循环低温余热发电系统综述有机朗肯循环低温余热发电系统是一种利用废热能源进行发电的环保技术。
近年来，随着环保意识的增强和可再生能源的发展，有机朗肯循环低温余热发电系统受到了越来越多的关注。
本文将对该技术的原理、应用及发展进行综述，以期为读者提供一个全面的了解。
我们来了解一下有机朗肯循环低温余热发电系统的原理。
朗肯循环是一种热力循环系统，利用废热源（例如工业废气、废水等）进行发电。
其基本原理是利用工质的相变特性来实现热能到机械能的转换，从而产生电能。
有机朗肯循环系统是指采用有机工质作为工作流体的朗肯循环系统，通过蒸汽与液体相互转化来实现能量转换。
这种系统可以在低温条件下工作，通常在100摄氏度以下，适合于废热能源的利用，因此受到了广泛应用。
有机朗肯循环低温余热发电系统的应用领域非常广泛。
它被广泛应用于工业生产中的废热利用。
许多工业生产过程中产生大量的废热，而有机朗肯循环低温余热发电系统可以充分利用这些废热资源，实现能源的再生利用。
该技术也可以用于地热能利用。
地热能是一种清洁的可再生能源，利用有机朗肯循环低温余热发电系统可以更加高效地利用地热资源，为地热能发电提供了一种新的途径。
有机朗肯循环低温余热发电系统也可以应用于生活热水的供应、空调系统的能量回收等领域，为社会能源供应和环保做出重要贡献。
有机朗肯循环低温余热发电系统的发展也备受关注。
随着技术的不断进步和应用领域的不断拓展，有机朗肯循环低温余热发电系统的性能和效率得到了大幅提升。
目前，研究人员致力于开发更加高效的有机工质，以提高系统的发电效率和稳定性。
也在改进系统的工艺流程和设备设计，以满足不同应用场景的需求。
有机朗肯循环低温余热发电系统在智能化和自动化方面也有了很大的进展，使其在实际应用中更加方便和可靠。
有机朗肯循环低温余热发电系统是一种环保、高效的能源利用技术，具有广阔的应用前景和发展空间。
随着对可再生能源的需求不断增加，相信这项技术将会在未来得到更加广泛的应用和推广。
工程热力学朗肯循环的概念
工程热力学朗肯循环的概念嘿，朋友！咱今天来聊聊工程热力学里的朗肯循环。
这朗肯循环啊，就像是一个神秘的魔法圈，充满了奇妙的能量转换秘密。
你想想，我们日常生活中，电从哪儿来？热又是怎么变成有用的功的？这朗肯循环就在其中起着关键作用。
朗肯循环，简单来说，就是一种把热能转化为机械能的过程。
就好比你去健身房锻炼，吃进去的食物就是热能，通过你的运动和努力，就转化成了肌肉的力量，这和朗肯循环的原理有点像呢！它主要包括四个步骤：水在锅炉里被加热变成高温高压的蒸汽，这就像给运动员打了一针兴奋剂，让它充满能量。
然后这股强大的蒸汽进入汽轮机膨胀做功，就像运动员在赛场上全力冲刺，发挥出自己的力量。
接着蒸汽在冷凝器中冷却凝结成水，这好比运动员冲过终点后需要休息调整。
最后，凝结水再通过水泵加压送回锅炉，重新开始新一轮的循环，就像运动员养精蓄锐准备下一场比赛。
你说这神奇不神奇？如果没有朗肯循环，我们的发电厂可就没法稳定地给我们送电，工厂里的机器也没法轰隆隆地运转啦。
这朗肯循环的效率可是个关键指标。
就跟你考试成绩一样，分数越高说明你学得越好。
朗肯循环的效率越高，就意味着能从相同的热能中获得更多有用的功。
影响朗肯循环效率的因素也不少呢。
比如蒸汽的初参数，也就是一开始蒸汽的温度和压力，这就像运动员的初始状态，状态越好，发挥的潜力越大。
还有凝汽器的压力，要是压力太高，就像运动员背着个大包袱跑步，肯定跑不快呀。
再想想，要是能提高朗肯循环的效率，那得节省多少能源，减少多少污染啊！这不就像是给地球做了一次超级大保健，让它能更健康、更长久地陪伴我们嘛。
所以说，朗肯循环可不是什么枯燥的理论，它实实在在地影响着我们的生活，是现代工业的重要基石之一。
咱可得好好研究它，让它为我们创造更多的价值，你说是不是？。
工程热力学朗肯循环的组成及其热力学分析
工程热力学朗肯循环的组成及其热力学分析工程热力学朗肯循环是一种常用的热能转化循环，广泛应用于发电厂和热能利用系统中。
本文将介绍朗肯循环的组成以及进行热力学分析的方法。
一、朗肯循环的组成朗肯循环由四个基本过程组成，分别是压缩过程、加热过程、膨胀过程和冷却过程。
这四个过程依次构成了朗肯循环的闭合回路。
1. 压缩过程（过程1-2）在压缩过程中，工作物质（一般为气体）从低压状态开始，经过外界施加的压力逐渐增加，体积减小。
此过程中，工作物质吸收外界的功，内能增加，温度略有升高。
2. 加热过程（过程2-3）在加热过程中，压缩后的工作物质进入燃烧室或热源，外部热源提供热量使工作物质温度升高。
该过程中，工作物质的压力保持不变，体积进一步减小，内能继续增加。
3. 膨胀过程（过程3-4）在膨胀过程中，工作物质从燃烧室或热源出来，进入涡轮机或其他能量转换装置。
在该过程中，工作物质对外界做功，体积增大，压力和温度均下降。
4. 冷却过程（过程4-1）在冷却过程中，膨胀后的工作物质进入冷凝器或制冷系统。
冷凝器从工作物质中吸收热量，使工作物质的温度进一步下降，同时体积也进一步增大。
该过程中，工作物质的压力保持不变。
二、朗肯循环的热力学分析对朗肯循环进行热力学分析可以得到一些重要的性质和参数，如工作物质吸收的热量、外界所做的功以及朗肯循环的效率等。
1. 吸热量和做功在朗肯循环中，吸热量和做功分别由加热过程和膨胀过程提供。
吸热量可以通过热传导计算得到，做功可以通过对朗肯循环绝热效率的定义得到。
朗肯循环的绝热效率是指在循环过程中由膨胀和压缩所产生的功与理论最大功的比值。
2. 效率朗肯循环的效率是通过计算输出功和输入热量之间的比值得到。
对于朗肯循环，其效率可以通过Carnot循环效率和绝热效率的比值来计算。
其中，Carnot循环效率是指在给定的两个温度之间工作的理想热力循环的效率。
3. 热力学分析方法对于朗肯循环的热力学分析，可以通过绘制朗肯循环的P-V（压力-体积）和T-S（温度-熵）图来进行。
超临界朗肯循环
超临界朗肯循环超临界朗肯循环是一种高效的热力循环系统，常用于发电厂和化工厂等工业领域。
本文将介绍超临界朗肯循环的原理、工作过程以及其在能源转换中的应用。
一、超临界朗肯循环的原理超临界朗肯循环是在朗肯循环的基础上发展起来的。
朗肯循环是一种理想的热力循环，由四个过程组成：膨胀过程、冷却过程、压缩过程和加热过程。
超临界朗肯循环在此基础上加入了超临界过程。
超临界朗肯循环的超临界过程是指工质在高于临界温度和临界压力的条件下进行膨胀或压缩。
超临界朗肯循环的工质可以是水、二氧化碳等，而传统的朗肯循环一般使用水蒸汽作为工质。
超临界朗肯循环的工作过程与传统的朗肯循环类似，但有一些关键的区别。
1. 膨胀过程：在超临界朗肯循环中，工质从高压状态开始，通过节流阀进入膨胀器，压力和温度逐渐降低。
在超临界条件下，工质的物理性质发生了显著变化，使得膨胀过程更加高效。
2. 冷却过程：在超临界朗肯循环中，工质从膨胀器出口进入冷却器，通过冷却介质的热交换，使工质的温度进一步降低。
3. 压缩过程：在超临界朗肯循环中，工质从冷却器出口进入压缩机，通过压缩过程增加工质的压力。
4. 加热过程：在超临界朗肯循环中，工质从压缩机出口进入加热器，通过加热介质的热交换，使工质的温度进一步增加。
三、超临界朗肯循环的应用超临界朗肯循环具有以下几个优点，使其在能源转换中得到广泛应用。
1. 高效能：超临界朗肯循环的超临界过程使得能量转换效率更高，比传统的朗肯循环有所提高。
2. 灵活性：超临界朗肯循环适用于不同的工质，可以根据不同的应用选择合适的工质。
例如，二氧化碳在超临界条件下具有较高的可压缩性，适用于超临界朗肯循环。
3. 资源利用：超临界朗肯循环可以利用废热或低温热能，提高能源利用效率，减少能源浪费。
4. 环境友好：由于超临界朗肯循环可以利用废热资源，减少对环境的负面影响，因此被认为是一种环境友好的能源转换技术。
超临界朗肯循环在发电厂、化工厂等工业领域得到广泛应用。
有机朗肯循环实验
动力工程学院本科生创新实验报告题目：有机朗肯循环：废热余热利用关于有机朗肯循环系统性能测试实验学 号：2009XXXX班 级：热能与动力工程X 班 姓 名：XX 教 师：XXX动力工程学院中心实验室2013年1月实验名称：试实验注意：1.实验成绩按照百分制给出。
2.教师评定成绩根据实际情况时要有区分度。
3.本页由指导教师填写。
报告内容1.实验背景能源是推动人类社会发展的动力，随着煤炭、石油、天然气等化石能源消耗量的不断攀升，以及能源消耗带来的环境负担（如二氧化碳排放、酸雨等），能源和环境问题已成为全世界共同关注的重大问题。
能源利用形式不仅要讲究环境友好型，而且能源利用效率也要讲究高效型。
经过人类的不断研究，高温热源利用技术已经相对成熟，为了更好地缓解能源压力，人类开始对新能源进行探索，同时也开始对低品位能源利用技术进行研究。
因此，各种能源利用形式开始出现：太阳能、风能、潮汐能、地热能、生物质能、工业废热等。
因此，对低品位能源（如工业废热）形式的利用，人类开始有机朗肯循环技术进行探索。
本实验对于有机朗肯循环系统利用废热进行了简单介绍及其性能进行实验研究。
2.研究进展有机朗肯循环(Organic Rankine Cycle,ORC)是以有机物代替水作为工质，回收低品位热能的朗肯动力循环。
有机物朗肯循环的研究最早始于1924年，有人以二苯醚作为ORC工作介质进行了研究。
1966年有学者撰文指出可应用有机朗肯循环回收低品位的热能，一时之间以氟利昂为工质回收低品位热能的朗肯循环引起了各国学者的广泛关注。
Curran H M J，Badr O J，Giampaolo G 等人在有机朗肯循环的设计、运行及工质选择等方面开展了较深入的研究工作。
我国自20世纪80年代开始对有机朗肯循环进行研究，分析了有机朗肯循环的热力系统及效率，论证了有机朗肯循环中工质的选择与循环参数的确定及对八种常用的氟里昂的动力粘度在100～450K范围内求出拟合公式。
超临界朗肯循环
超临界朗肯循环超临界朗肯循环是一种高效的汽轮机循环过程，通过在超临界状态下运行，可以提高能量转化效率。
本文将对超临界朗肯循环的原理、特点和应用进行详细介绍。
一、超临界朗肯循环的原理超临界朗肯循环是一种改进的朗肯循环，其原理是利用超临界工质的特性来提高能量转化效率。
在传统的朗肯循环中，蒸汽在高压蒸汽发生器中被加热，然后进入汽轮机进行膨胀，最后被排出。
而在超临界朗肯循环中，蒸汽在高压蒸汽发生器中被加热至超临界状态，然后进入汽轮机进行膨胀，最后被排出。
超临界工质是指在临界点以上的温度和压力下存在的物质。
与常规蒸汽相比，超临界工质具有更高的温度和压力，能够提供更高的能量转化效率。
此外，超临界工质的密度较大，具有较高的传热性能，可以更充分地利用热能。
1. 高效性：超临界朗肯循环能够提高能量转化效率，使得能源利用更加高效。
相比传统的朗肯循环，超临界朗肯循环的效率可以提高10%以上。
2. 灵活性：超临界朗肯循环适用于多种工质，包括水、二氧化碳等。
这种灵活性使得超临界朗肯循环可以应用于不同的能源系统中。
3. 环保性：超临界朗肯循环能够减少二氧化碳等温室气体的排放，对环境更加友好。
此外，超临界朗肯循环还可以利用工业废热等低品质能源，提高能源利用效率。
4. 技术挑战：超临界朗肯循环的应用还面临一些技术挑战，包括高温高压下的材料应力、循环稳定性等问题。
解决这些问题将有助于推动超临界朗肯循环的进一步应用。
三、超临界朗肯循环的应用超临界朗肯循环已经在一些领域得到了应用，包括发电、工业生产等。
其中，发电是超临界朗肯循环的主要应用领域之一。
在发电领域，超临界朗肯循环可以应用于燃煤发电、核能发电等系统中。
通过利用超临界工质的高温高压特性，可以提高发电效率，减少能源消耗。
此外，超临界朗肯循环还可以利用工业废热等低品质能源，提高能源利用效率。
除了发电领域，超临界朗肯循环还可以应用于工业生产中的热能回收等方面。
通过利用废热等低品质能源，可以提高能源利用效率，减少能源浪费。
有机朗肯循环系统研究综述
有机朗肯循环系统研究综述
有机朗肯循环系统是一种新型的能源转换技术，它利用有机物质作为工作流体，通过循环过程将热能转化为机械能或电能。
近年来，随着环保意识的增强和对可再生能源的需求不断增加，有机朗肯循环系统逐渐受到人们的关注和研究。
有机朗肯循环系统的工作原理是利用有机物质在高温下蒸发产生蒸汽，然后通过膨胀机将蒸汽压缩成液体，再通过冷凝器将液体冷却成为高压液体，最后通过节流阀将高压液体放松成低压液体，完成一个循环过程。
这个过程中，热能被转化为机械能或电能，实现能源的转换。
有机朗肯循环系统具有很多优点，比如可以利用低温热源进行能量转换，具有较高的热效率和环保性，可以应用于各种能源转换场合。
同时，有机朗肯循环系统也存在一些挑战和难点，比如有机物质的选择和性能优化、系统的稳定性和可靠性等问题。
有机朗肯循环系统的研究主要集中在以下几个方面：一是有机物质的选择和性能优化，包括有机物质的热物性、稳定性、可再生性等方面的研究；二是系统的设计和优化，包括循环过程的优化、热交换器的设计、系统的控制和监测等方面的研究；三是应用领域的拓展和应用案例的研究，包括有机朗肯循环系统在太阳能、地热能、生物质能等领域的应用案例研究。
有机朗肯循环系统是一种具有广阔应用前景的新型能源转换技术，它可以为人类提供更加环保、高效、可靠的能源解决方案。
未来，有机朗肯循环系统的研究将继续深入，为能源转换领域的发展做出更大的贡献。
朗肯循环实验报告
一、实验目的1. 理解朗肯循环的基本原理和过程。
2. 掌握朗肯循环在不同压力和温度下的变化规律。
3. 学习使用实验设备进行朗肯循环实验，并分析实验数据。
4. 提高对热力学和流体力学知识的运用能力。
二、实验原理朗肯循环是蒸汽动力装置中常用的一种循环方式，包括四个基本过程：锅炉内的水被加热成蒸汽，过热器内的蒸汽被进一步加热，涡轮机内的蒸汽膨胀做功，冷凝器内的蒸汽被冷凝成水。
朗肯循环的效率与蒸汽的初压、终压、温度和熵等因素有关。
三、实验设备1. 朗肯循环实验装置：包括锅炉、过热器、涡轮机、冷凝器、温度计、压力计等。
2. 计算机及数据采集系统：用于记录实验数据。
四、实验步骤1. 连接实验装置，检查各连接处是否牢固，确保实验过程中安全。
2. 调节锅炉内的水压和温度，使水沸腾产生蒸汽。
3. 记录锅炉出口处的压力、温度和流量等参数。
4. 将蒸汽引入过热器，调节过热器内的温度，使蒸汽过热。
5. 记录过热器出口处的压力、温度和流量等参数。
6. 将过热蒸汽引入涡轮机，调节涡轮机的转速，使蒸汽膨胀做功。
7. 记录涡轮机出口处的压力、温度和流量等参数。
8. 将涡轮机排出的蒸汽引入冷凝器，调节冷凝器内的温度，使蒸汽冷凝成水。
9. 记录冷凝器出口处的压力、温度和流量等参数。
10. 重复上述步骤，改变实验条件，进行多次实验。
五、实验数据及处理1. 记录实验数据，包括锅炉出口、过热器出口、涡轮机出口和冷凝器出口的压力、温度和流量等参数。
2. 根据实验数据，计算朗肯循环的各个过程的热力参数，如焓、熵、比容等。
3. 使用计算机软件对实验数据进行处理和分析，绘制朗肯循环的热力过程图。
六、实验结果与分析1. 通过实验，可以观察到朗肯循环在不同压力和温度下的变化规律，验证了朗肯循环的基本原理。
2. 分析实验数据，可以发现朗肯循环的效率与蒸汽的初压、终压、温度和熵等因素有关。
3. 通过实验结果，可以了解到朗肯循环在实际应用中的优缺点，为后续的研究和改进提供参考。
有机朗肯循环(ORC)原理
ORC循环中，工质的作用是将热源的热值提取出来，将温度转化为压力、动力、从而实现低温热源的动力输出。因为无压力、低压力的热源，无法利用其他办法实现热工转换，ORC螺杆膨胀机是唯一选择。
工质的选择很重要，对于发电效率的高低、机器设备的规格、造价等都有影响。朗昆公司于开山集团推出的标准有机朗肯循环螺杆膨胀发电站使用的工质是R245fa，是最新的环保工质。在《陕西节能工作指南》中，朗昆公司获得节能产品推介的是双级压缩螺杆空压机和发器接受热源的热量，将工质加热成高温高压的蒸汽（非水蒸气），然后进入膨胀机推动转子做工，同时降温降压。蒸汽从膨胀机排出后，进入油分离器，分离润滑油，气体进入冷凝器冷凝成液体，液体被液体泵升压，进入预热器、蒸发器，完成一轮循环。
同时还存在的一路循环是润滑油在油分离器实现分离后，借助油泵输送至各个润点，确保轴承等零件的润滑与降温。
有机朗肯循环低温余热利用技术研究综述
摘要：本文对有机朗肯循环低温余热利用技术进行了全面的研究综述。
首先介绍了有机朗肯循环的基本原理和工作流程，阐述了其在低温余热利用方面的优势。
随后详细探讨了该技术在不同领域的应用情况，包括工业余热回收、建筑供暖制冷、船舶动力系统等。
分析了影响有机朗肯循环性能的关键因素，如工质选择、蒸发器和冷凝器设计等。
总结了当前该技术所面临的挑战，并对未来的发展趋势进行了展望。
通过对有机朗肯循环低温余热利用技术的深入研究，为进一步提高其能效和推广应用提供了重要的参考依据。
一、概述随着能源需求的不断增长和环境保护意识的日益增强，如何高效利用各种能源尤其是低温余热资源成为了当今能源领域研究的热点之一。
低温余热通常是指温度低于250℃的余热，广泛存在于工业生产、建筑、交通运输等领域。
传统的余热利用技术往往存在效率低下、适应性差等问题，难以充分发挥低温余热的潜力。
有机朗肯循环低温余热利用技术作为一种新兴的高效节能技术，因其具有结构简单、可靠性高、适应性强等优点，逐渐受到了广泛的关注和研究。
二、有机朗肯循环的基本原理和工作流程（一）基本原理有机朗肯循环是一种基于朗肯循环原理的热力循环系统，利用低沸点的有机工质在蒸发器中吸收低温余热产生蒸汽，驱动透平做功，然后在冷凝器中释放热量并凝结成液体，完成循环过程。
其核心原理是通过工质的相变来实现能量的传递和转换。
（二）工作流程有机朗肯循环主要由蒸发器、透平、冷凝器和膨胀机等组成。
低温余热通过蒸发器加热有机工质使其蒸发成蒸汽，蒸汽进入透平做功，驱动透平旋转带动发电机发电或其他机械设备工作。
做功后的蒸汽在冷凝器中冷却凝结成液体，液体经膨胀机降压后返回蒸发器继续循环。
整个过程中，通过合理的参数设计和控制，实现能量的高效利用和转换。
三、有机朗肯循环在低温余热利用中的优势（一）适应性强有机朗肯循环可以适用于各种不同温度范围的低温余热，无论是工业生产过程中的中低温余热，还是建筑供暖制冷中的低温热源，都能够有效地进行利用。
有机朗肯循环原理
有机朗肯循环原理
有机朗肯循环是运用热能循环的技术将各种能量源的温度变化循环利用的技术
系统。
它通过有机物对热能的转换，利用一种特定的可回收、互补或衔接的热泵循环和应用技术，将冷热能或环境能源提炼和利用，形成一个自律、匹配、节能、稳定的能系统，以节省传统能源消耗并发挥多能源的效应。
它广泛应用的一个特点是可以把一个可再生的温度差，变换为商品热能，以满足商业区域、佐构区域以及民用区域的热量供应需求，其可有效改善人们，改善地球环境下出现空气污染和能量短缺的状况，实现节能降耗和资源节约环保的目的。
有机朗肯循环有其独特的优势，首先一个重要的优势是它可以使用多种不同的
能源，它可以转换出来的热量具有更好的质量和能量利用率，这些能源的空气层和土壤的温度质量差异，可以将这些温度质量的能量转变为高质量的热量。
其次，它可以在不消耗传统能源的情况下实现节能降耗的目的。
它可以实现无污染的能源转换过程，如：土壤温度变换、阶梯位变换、同种温度质量的转换等，也可以实现连接、衔接、互补等关系。
有机朗肯循环是一种可持续发展的技术，可以使能源资源最大限度量的利用，
切实实现节能减排。
它特别适用于制冷和采暖能源转换，建房、建院这类可以采用热能循环来改善空气污染和节约能源的项目，都可以使用它。
它可以有效解决地球的热补偿问题，为各类用例提供节能源的转换和利用，以及低污染、低碳排放的技术，使能源得到最大化的利用，从而达到节约能源、降低污染和减少碳排放的目的。
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朗肯循环性能计算的EES探究
艾超康方圆刘威葳
天津商业大学机械工程学院天津邮编300134
摘要：本文旨在利用EES方程求解器对朗肯循环的性能及热力计算过程进行模拟以及探究。
根据对已学知识的巩固和改进，利用控制变量法来探究朗肯循环的工作参数之间的联系，并计算出数据，做出图像。
关键词：EES 朗肯循环热力过程以及计算
1前言
热力学第二定律指出在相同温限内，卡诺循环的热效率最高。
以气体为工质的卡诺循环中，由于定温加热与放热过程难以实现，而且在p-v图上气体的定温线和绝热线的斜率相差不多，以致卡诺循环净功并不大，故在实际中难以采用。
在采用蒸汽作为工质时，压力不变时液体的汽化和蒸汽的凝结的温度也不变，因而也就有了定温加热和放热的可能。
尽管如此，实际的蒸汽动力循环装置中也并不采用卡诺循环，其原因有三。
其一，也是最主要的原因，就是压缩机中绝热压缩过程难以实现，因为此时工质为气液混合物会导致压缩机工作不稳定，同时对压缩机的体积要求也很高。
其二，循环限于饱和区，上限温度受制于临界温度，故即使实现卡诺循环，其热效率也不高。
其三，膨胀末期，湿蒸汽干度过小，不利于动力机安全。
故实际动力循环均以朗肯循环为基础。
朗肯循环的进行过程为：水在锅炉中定压吸热，汽化成饱和蒸汽，饱和蒸汽在过热器中吸热成为过热蒸汽；高温高压的新蒸汽在汽轮机内绝热膨胀做功，从汽轮机排出的做过功的乏汽在冷凝器内等压向冷却水放热，冷凝为饱和水，此为定压也是定温过程，凝结水在水泵内绝热压缩后产生的未饱和水在进入锅炉完成循环。
朗肯循环与水蒸气额卡诺循环主要不同之处在于乏汽的凝结是完全的。
完全凝结减小了循环的平均温差，因而对热效率不利。
但是对简化设备确实很有利的。
现今各种复杂的蒸汽动力循环都是在朗肯循环的基础上予以改进得到的。
本文将根据朗肯循环过程计算，将简单蒸汽动力循环清晰化。
给定相关参数T1，T3，P1，P2，利用EES软件建立热力过程，最终求出循环的热效率，并利用图像及控制变量法探究相关参数与热效率的影响，以此来优化循环。
2 EES 软件模拟和结果分析
2.1所需参数计算
根据朗肯循环原理，已知参数T1、T3、P1、P2，则可确定整个热力过程。
在EES界面中编程，计算所需参数。
1）计算k：
已知T1，可以求得T1 时的cp 和cv ，利用公式（1）计算k 。
1
1 v p 1c c k = （1） 2）计算T 2：
过程1—2是等熵过程，根据等熵过程计算公式（2）计算T 2 。
4
T 3T )p p (T T 11212==-k k
（2） 3）分别计算1、2、3、4点的焓h 1、h 2、h 3、h 4：
利用EES 软件，以水蒸气为工质，输入已知参数温度T ，求出cp 、cv 和各点的焓值。
各点焓值分别记为h 1、h 2、h 3、h 4。
4）计算COP 值：
利用公式 (3)计算COP
COP=[（h 1-h 2）-（h 4-h 3）] / （ h 1-h 4 ） （3）
由于在朗肯循环的T-s 图中，T 4 -T 3几乎为零，即T 4 ≈T 3，因此可忽略不计，朗肯循环热效率公式就可以简化成（4）
COP=（h 1-h 2）/ （ h 1-h 3 ） （4）
2.2控制变量法探究热力过程
利用控制变量的方法研究T 1、T 3、P 1、P 2对COP 的影响
1）控制P 1=8000kpa ，P 2=4000kpa ，T 3=260K 不变，T 1从300K 到390K ，步长10K ，计算出COP ，EES 计算如下表（表1）示， COP —T 1 关系图如图1。
表1 （P 1=8000kpa ，P 2=4000kpa ，T 3=260K 不变，T 1变化， COP 的变化）
图1 COP—T1关系图
2）控制P1=8000kpa，P2=4000kpa，T1=390K不变，T3从215K到260K，步长5K，计算出COP，结果如表2示，COP—T3的关系如图2示。
表2 （P1=8000kpa，P2=4000kpa，T1=390K不变，T3变化，COP的变化）
图2 COP—T3关系图
3）控制P2=4000kpa，T1=390K，T3=260K不变，P1由7100kpa到8000kpa，步长100kpa，计算COP，结果如下表（表3）示，COP—T3 关系如图3示。
表3 （P2=4000kpa，T1=390K不变，T3=260K，P1变化，COP的变化）
图3 COP—P1关系图
4）控制P1=8000kpa，T1=390K，T3=260K不变，P2由3100kpa到4000kpa，步长100kpa，计算COP，结果如下表（表4）示，COP—T3 关系如图4示。
表4 （P1=8000kpa，T1=390K不变，T3=260K，P2变化，COP的变化）
图4 COP—P2关系图
3结论
本文运用EES方程求解器，定量的探究了朗肯循环的制冷系数COP与T1、T3、P1、P2的关系，并作出了相应的图像，得到如下结论：
○1、P1=8000kpa，P2=4000kpa，T1=390K不变，T3 变化时，随着T3的增大，热效率COP增大；
○2、P1=8000kpa，P2=4000kpa，T3=260K不变，T1变化时，随着T1的增大，热效率COP减小；
○3、P1=8000kpa，T1=390K，T3=260K不变，P2变化时，随着P2的增大，热效率COP减小；
○4、P2=4000kpa，T1=390K，T3=260K不变，P1变化时，随着P1的增大，热效率COP增大。
通过探究，熟悉了EES软件常用功能的使用，对朗肯循环的原理的认识加深了，并且对提高朗肯循环热效率有了一定的掌握。
附录：相关程序
cp[1]=Cp(H2O,T=T[1])
cv[1]=Cv(H2O,T=T[1])
k[1]=cp[1]/cv[1]
h[1]=Enthalpy(H2O,T=T[1])
T[2]=T[1]*(P[2]/P[1])^((k[1]-1)/k[1])
h[2]=Enthalpy(H2O,T=T[2])
h[3]=Enthalpy(H2O,T=T[3])
COP=(h[1]-h[2])/(h[1]-h[3])。