有机朗肯循环实验
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。
ORC有机朗肯循环试验台架技术方案
ORC有机朗肯循环试验台技术方案一、简介本技术方案目的为建设一套ORC有机朗肯循环发电实验机组，以导热油为导热介质。
将实现以下实验功能：1）系统完善稳定，利用热源，稳定发电，发电效率5～8%，约1000～1600W；2）对冷媒的特性进行实验，测量不同温度下冷媒的饱和蒸汽压力；3）不同工况下的发电效率，余热温度区域、冷媒流量、冷媒蒸汽温度、压力、过热程度。
4）不同冷端工况的发电效率，包括冷端温度、压力。
5）结合试验结果，探索ORC发电机组优化及工业化的方向。
包括过热、再热、温度、压力等参数，效率估算，是否多级膨胀机等。
二、方案本项目ORC发电实验机组系统主要包括：1）冷媒泵；2）导热油换热器；3）膨胀机；4）带储液功能冷却器；5）发电机；6）润滑油系统；7）冷却系统；8）管路系统；9）测量系统；10）控制系统；2.1冷媒泵冷媒泵采用隔膜计量。
泵出口加脉动阻尼器，保证流量的稳定性。
选配四氟隔膜，可防止冷媒对密封隔膜的润胀作用，造成泄露。
2.2导热油换热器导热油换热器采用不锈钢板式换热器，换热效率高，占地面积小。
2.3膨胀机膨胀机采用车用空调涡旋压缩机改装而成。
该膨胀机配有电动离合器。
该膨胀机具有简易、稳定的特点。
但是由于本身密封件的耐温限制，冷媒蒸汽温度不得超过140℃，稳定运行约110℃。
这就限制了充分利用热源品质，提高发电效率的能力。
2.4壳管式冷却器（带储液功能）冷却器采用壳管式换热器。
冷媒走壳程，采用垂直纵列管，保证冷媒汽液分离，以及液态冷媒能进行过冷，确保膨胀机出口冷端真空度等到保证。
冷却水走铜管内，法兰连接，气密性保证。
与冷媒采用循环水换热，保证冷却。
2.5发电机发电机采用市场上常用的发电机，与涡旋膨胀机的离合器转盘连接，采用皮带连接。
发电机产生的电负荷，采用红外线石英加热灯泡进行负载。
通过功率计可以在线测量系统发电功率。
2.6润滑油系统润滑油系统包括：储油罐、隔膜泵、油气分离器。
2.7管路系统管路系统包括：冷媒主循环管路、润滑油管路。
1kW有机朗肯循环教学实验装置的设计及搭建
1kW有机朗肯循环教学实验装置的设计及搭建摘要:针对新工科专业建设，设计及搭建了一个适用于能源与动力工程专业本科教学、有机朗肯循环发电量测试的实验装置。
该平台由冷媒泵、烟气换热器、涡旋膨胀机、发电机组、冷凝器、过冷器、冷却水泵、干燥过滤器以及阀件等部件组成。
采用转速仪测试膨胀机转速，并通过力控组态软件采集温度、压力及流量信号，分析膨胀机做功及ORC系统性能。
该平台丰富了测试技术、工业余热回收利用测试实验台等内容，为学生应用测试技术、掌握系统开发、设计及运行创造了实验条件，提高了学生的实践能力。
关键词:本科教学；有机朗肯循环；涡旋膨胀机；工业余热为培养造就一大批引领未来技术与产业发展的卓越工程科技人才，为我国产业发展和国际竞争提供智力支持和人才保障，2017年教育部提出了“新工科理念”。
根据专业认证要求，四年制本科工程教育的基本定位是培养学生解决“复杂工程问题”的能力[1-3]。
实践教学是培养学生解决复杂工程问题的重要环节[4-7]。
综合实验项目是复杂工程问题的载体，连接了实践、工程和理论。
另一方面，我国工业能源利用的热效率很低，存在大量低品位余热以中低温排烟、排气、排水等方式废弃[8]。
经合理估计，可回收的工业企业及民用建筑的余热资源总量至少达1500～2000Mt标准煤[9]，且利用余热资源的增量污染排放几乎为零[10]，回收工业余热可以有效缓解不可再生能源的消耗，也可以减少环境的污染。
因此，本文建立1kW有机朗肯循环教学实验装置，采用转速仪测试膨胀机转速，并通过力控组态软件采集温度、压力及流量信号，分析膨胀机做功及ORC系统性能。
利用有机朗肯循环发电系统实现低品位能源的利用，有利于学生了解能源动力类装备的运行过程及基本原理。
该实验装置对培养能动专业开发、设计、运行等领域卓越工程科技人才有很大帮助，为学生掌握系统运行基本原理创造了实验条件，提高了学生的实践能力。
一、实验系统及工况实验系统如图1所示。
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。
有机朗肯循环低温余热利用技术研究综述
有机朗肯循环低温余热利用技术研究综述有机朗肯循环是一种利用低温余热发电的技术，其原理是利用有机工质在低温下蒸发产生蒸汽，然后通过涡轮机驱动发电机发电。
该技术具有高效、环保、可持续等优点，因此受到了广泛关注和研究。
有机朗肯循环技术的研究历史可以追溯到20世纪50年代，但直到近年来，随着环保意识的提高和能源需求的增加，该技术才得到了更广泛的应用和研究。
目前，有机朗肯循环技术已经在一些工业领域得到了应用，如钢铁、化工、纸浆等行业，取得了良好的经济效益和环境效益。
有机朗肯循环技术的研究主要涉及以下几个方面：1. 工质的选择。
有机朗肯循环技术的核心是有机工质的选择，不同的有机工质在不同的温度下有不同的蒸发性能和热力学性质，因此需要根据具体的应用场景选择合适的有机工质。
目前常用的有机工质包括R134a、R245fa、R123等。
2. 循环系统的设计。
有机朗肯循环技术的循环系统包括蒸发器、涡轮机、冷凝器等组成部分，需要根据具体的应用场景和工质的性质进行合理的设计。
循环系统的设计涉及到热力学、流体力学等多个方面的知识。
3. 系统的优化。
有机朗肯循环技术的系统优化是提高其经济效益和环境效益的关键。
系统的优化包括工质的优化、循环系统的优化、控制策略的优化等多个方面，需要综合考虑经济、环保、可持续等因素。
4. 应用领域的拓展。
有机朗肯循环技术的应用领域正在不断拓展，除了传统的工业领域，还可以应用于农业、建筑、交通等领域。
例如，在农业领域，可以利用有机朗肯循环技术提高温室的能源利用效率；在建筑领域，可以利用有机朗肯循环技术提供建筑物的制冷和供暖等服务。
总之，有机朗肯循环技术是一种具有广泛应用前景的低温余热利用技术，其研究涉及到多个方面的知识和技术，需要综合考虑经济、环保、可持续等因素。
随着技术的不断发展和应用领域的不断拓展，有机朗肯循环技术将会在未来得到更广泛的应用和推广。
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。
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。
有机朗肯循环实验台
重庆大学有机朗肯循环实验台试验系统1套采购一、技术参数及要求：1．用途：利用本系统，能实现低温余热发电试验研究。
2、主要组成部分：锅炉低温烟气余热利用有机朗肯循环（ORC）的实验台的主要装置包括：蒸发器、膨胀机、冷凝器、储液罐、工质泵、发电机、水泵以及相关的阀门和测试装置。
系统采用导热油作为热源，运行温度为80 oC－140 oC。
系统的制冷剂采用R123，膨胀机输出功1kW.3、主要技术参数：[1] 单螺杆膨胀机：功率1kW；设计压力1MPa；[2] 蒸发器：钎焊型板式蒸发器，换热介质（导热油和制冷剂R123）、换热量（16kW）、设计压力（1.6MPa）[3] 冷凝器：钎焊型板式蒸发器，换热介质（水和制冷剂R123）、换热量（13kW）、设计压力（3 MPa）；[4] 回热器：套管式换热器，换热介质（制冷剂R123 &制冷剂R123）、换热量（1kW）、设计压力&安全压力（3 MPa）。
[5] 储液罐：设计压力为3 MPa，容积0.01m3；[6] 工质泵：多级离心泵附带变频器、流量（0.4 m3/h）、扬程/压力（100 m）；[7] 导热油加热机组：最大加热功率（30kw）、加热介质（导热油）、控温精度（±1℃）、工作温度（常温～300℃（可调））；[8] 水泵；流量1.5m3/h，扬程20m；[9] 安全阀：开启压力为1MPa；[10] 管路阀门：手动针型阀4个和球阀10个；[11] 发电机：根据单螺杆膨胀机选配三相电机；[12]高精度数据采集/开关单元（测试系统通道数不少于20个）；[13]质量流量计：流量范围（0－0.4 kg/s）、最大工作压力（12 MPa）、工作温度范围（－30℃－300℃）、流量精度（±0.20%读数），输出信号4－20mA，购买数量1个；[14]压力传感器：工作压力（0～12 MPa（1个），0～5 MPa（2个），0～2 MPa（4个））、工作温度范围（－40℃－120℃）、测量精度（±0.1% FS）输出信号（1－5V）；[15]热电偶：铜-康铜热电偶和PT-100热电阻，精度分别为±0.3 oC和±0.1 oC，购买数量20个；[16]功率表：精度等级为0.5级，最小分度为1W、量程为3kW；[17]转子体积流量计：计量程为0～20 L/min，最小刻度为0.5 L/min；[18]扭矩传感器：扭矩和转速的量程为0～300N.m 和0～36000rpm，精度为±0.5%，输出信号为10kHZ±5kHZ，过载能力为150%；[19]电功率分析仪：精度0.025%，带宽：10MHz，采样率为3MHz/s；[20] 高压工质容器，盛放工质，数量4个；[21] 高精度天平，量程5千克1台，精度0.005克；量程20千克1台，精度0.01克。
太阳能有机朗肯循环系统的实验特性
太阳能有机朗肯循环系统的实验特性宋建忠;张小松;李舒宏;姚启矿;顾维维【摘要】To study the performance of solar organic Rankine cycle (ORC) system, a low temperature solar ORC system is proposed and constructed. The system employs R245fa as the working fluid in the power cycle and WD350 heat transfer oil as the heat transfer fluid in the solar collector. The experimental installation consists of a trough solar collector, a screw expander, a working fluid pump, a heat regenerator, a water cooled condenser, and a vapour generator. When the solar beam radiation is about 400 W·m−2 in the experiment, the thermal oil temperature at the outlet of solar heat collector can reach up to 140℃. The collecting efficiency of the collector is 60% at the outlet oil temperature of 110℃. When the working mode of system changes from basic ORC to regenerative cycle, the calculated efficiency of the system is improved from 9.3% to 10.8%, and the experimental value is improved from 1.57% to1.67%. The measured exergy efficiency of the system is about 10%. The value under regenerative cycle mode is higher than that under the basic ORC mode. The cycle performance at different working fluid flow rates was also studied. The measured maximum average power output was obtained at 386.27 W and working fluid flow rate of 6.88 kg·min−1. With the increase of working fluid flow rate, both expander inlet pressure and work output increase at fixed heat source temperature. With the increase of heat source temperature, the expander inlet temperature and pressure,and the power output increase at fixed flow rate.%为研究中低温太阳能驱动的有机朗肯循环系统的性能，设计并建造了太阳能驱动的有机朗肯循环实验台。
有机朗肯循环低温余热利用技术研究综述
有机朗肯循环低温余热利用技术研究综述有机朗肯循环是一种用于低温余热利用的技术，可以将废热转化为有用的能量。
本文将对有机朗肯循环低温余热利用技术进行综述，介绍其原理、应用领域和研究进展。
一、原理有机朗肯循环是一种基于有机工质的热力循环系统，通过将废热传递给有机工质，使其蒸发产生蒸汽，然后通过蒸汽推动涡轮机发电。
其循环过程包括蒸发、膨胀、冷凝和压缩四个阶段。
在蒸发阶段，废热使得有机工质蒸发产生高温高压蒸汽；在膨胀阶段，蒸汽推动涡轮机转动，从而将热能转化为机械能；在冷凝阶段，蒸汽被冷却并凝结成液体；在压缩阶段，液体工质被压缩并送回蒸发器，循环再次开始。
二、应用领域有机朗肯循环低温余热利用技术在许多领域都有广泛的应用。
首先是工业领域，工厂和生产设备产生的废热可以通过有机朗肯循环系统转化为电能，提高能源利用效率。
其次是能源领域，包括火电厂、钢铁厂、石化厂等能源设施的余热利用，可以减少二氧化碳等温室气体的排放，降低环境污染。
此外，有机朗肯循环技术还可以应用于冷链物流、船舶、地热能等领域，实现低温余热的高效利用。
三、研究进展近年来，有机朗肯循环低温余热利用技术得到了广泛的研究和应用。
研究人员通过改进有机工质的性能，提高循环系统的热效率。
例如，采用新型的有机工质，如R245fa、R123等，具有较低的沸点和蒸发热，能够更好地适应低温余热的利用。
此外，通过优化循环系统的结构和工艺参数，如增加蒸发器的换热面积、改进涡轮机的设计等，也能够提高系统的热效率和发电性能。
有机朗肯循环低温余热利用技术的研究还面临一些挑战。
首先是工质的选择和性能优化，不同的应用领域需要选择适合的有机工质，并对其进行性能改进。
其次是循环系统的热力学分析和优化设计，需要考虑循环过程中的传热、传质和流体动力学等多个方面的因素。
此外，还需要解决循环系统的稳定性和可靠性问题，确保系统长时间运行稳定且安全可靠。
有机朗肯循环低温余热利用技术在能源和环境保护方面具有重要的意义。
有机朗肯循环热电联供系统的实验研究
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太阳能有机朗肯循环中低温热发电系统的数值优化及实验研究共3篇
太阳能有机朗肯循环中低温热发电系统的数值优化及实验研究共3篇太阳能有机朗肯循环中低温热发电系统的数值优化及实验研究1太阳能有机朗肯循环中低温热发电系统的数值优化及实验研究随着能源需求的增加和环境污染的日益严重，清洁能源的应用成为全球能源领域的关注焦点。
太阳能作为一种可再生的清洁能源，具有广泛的应用前景。
然而，由于太阳能的出力不稳定，需要进行储存和转换，而传统的储能方式成本较高，使得太阳能的应用受到了很大的限制。
因此，太阳能热发电技术应运而生。
太阳能热发电技术利用太阳能收集器将太阳辐射能转换为热能，通过热力循环将热能转换为电能。
其中，有机朗肯循环是一种较为常见的太阳能热发电系统之一，可以利用中、低温太阳能资源高效转换成电能。
有机朗肯循环基于有机工质在闭合环路中的循环运动，通过冷凝和蒸发两个过程实现能量转换。
在有机朗肯循环中，太阳能收集器用来加热有机工质，使其处于汽化状态，然后有机工质进入膨胀机，从而驱动发电机产生电能。
之后，有机工质流回冷凝器，被冷却并变成液态，最后流回再生器，通过加热再次变成汽态。
然而，有机朗肯循环在实际应用中受到很多限制，例如工质选择、热收集器结构、发电效率等方面都需要优化。
因此，对于该系统进行数值优化和实验研究具有重要的实际意义。
首先，根据有机工质的性质和系统的工业需求进行有机工质的选择。
经过分析，得出了一个以R245fa为工质，以钛管为热收集器的太阳能有机朗肯循环系统。
之后，通过数值模拟，优化了系统的设计和工艺参数，得到了不同太阳辐射强度下的最佳性能和最大输出功率。
实验结果表明，在最佳工况下，系统的总效率、太阳能热转换效率和发电效率分别为9.31%、47.2%和2.16%。
相比之前的实验研究，本系统的性能有了较大提升。
最后，通过实验对系统的性能进行了验证。
实验采用了不同太阳辐射强度下的太阳能有机朗肯循环系统进行测试，所得到的输出功率与数值模拟结果的误差较小，验证了数值模拟的准确性，并表明该系统在实际应用中具有很好的可操作性和可靠性。
有机朗肯循环(ORC)系统的数值研究在船用轮机的潜在余热回收
本论文设计了一种新型有机朗肯循环系统，以回收低速船用柴油机的废热。
这种ORC系统可以回收两种废热——废气和缸套冷却水。
缸套水冷却器的废热量由柴油发动机公司提供。
并对用于ORC系统的废气的可用废热进行了估算。
在额定发动机状态下，废气的最大值为4153kw。
通过分析三种工作流体（R245fa，R113和R123），选择了R123作为最佳工作流体。
对于R123，ORC 的最大净功率为573.1千瓦，而在70％的发动机运行条件下，整个系统的最大效率为53.19％。
通过应用ORC系统，发动机效率提高约3％。
Array 1.介绍柴油机仍然是船舶和车辆推进系统的主要地位，由于功率范围，效率和运行可靠性的优势。
然而，船用柴油机的有效效率并不是很高。
只有少于45% 燃料燃烧产生的能量被转化为轴输出功率。
其他热量通过冷却器系统和废气被排放到环境中。
高燃料成本和能源危机引起了人们对于研究废热回收的兴趣。
而废热回收的另一个优点是可以减少二氧化碳的排放和其他有害废气的排放，未来的二氧化碳排放监管将会更加严格。
本论文的目的是对由内燃机尾气引擎提供动力的低速二冲程船用柴油机的有机朗肯循环（ORC）进行数值研究，以验证使用ORC来回收船用发动机废热的可能性。
并通过比较不同条件下的结果，找出ORC系统的最佳选择。
通过实现这一目标，需要完成四个目标：（1）建立一个数学模型，通过使用柴油机公司的数据来研究船用柴油机废热。
（2）建立一个模型来研究ORC系统的性能。
该ORC系统由两个热交换器，泵，冷凝器和膨胀器组成。
（3）通过控制变量获得ORC系统的不同性能参数。
（4）分析使用软件制作的性能图，找出最佳选择。
在本研究中，EES（工程方程求解器）将用于建立柴油机和ORC系统的数学模型，计算并生成图。
EES是用于解决方程式的软件。
EES的一个优点是该软件提供工作流体的属性数据库。
该程序广泛应用于热力学。
2.工作流体的选择通常，工作流体可分为干式工作液，湿式工作液和等熵工作液三种。
有机朗肯循环涡旋膨胀机热力学特性研究及试验验证
有机朗肯循环涡旋膨胀机热力学特性研究及试验验证有机朗肯循环涡旋膨胀机热力学特性研究及试验验证摘要：本文通过对有机朗肯循环涡旋膨胀机的热力学特性进行研究，并通过试验验证，探讨了该机械在能量转换过程中的性能表现。
实验结果表明，有机朗肯循环涡旋膨胀机具有较高的热能转化效率和工作稳定性，可应用于多种领域，具有重要的应用前景。
关键词：有机朗肯循环，涡旋膨胀机，热力学特性，能量转换效率1. 引言能源问题已经成为当前全球面临的一个重大挑战。
在可再生能源的开发和利用方面，热能转换技术起到了重要的作用。
有机朗肯循环（Organic Rankine Cycle，简称ORC）是一种常见的热能转换技术，其原理是通过将低温余热转化为可用能源。
在ORC中，涡旋膨胀机作为热能转换设备的核心，其热力学特性的研究对于提高能量转化效率具有重要意义。
2. 有机朗肯循环涡旋膨胀机的性能模拟2.1 ORC系统的建模针对有机朗肯循环涡旋膨胀机系统，建立了基于能量和质量平衡方程的传递函数模型。
通过求解该模型，可以对涡旋膨胀机在不同工况下的性能进行预测和优化。
2.2 热力学特性2.2.1 热效率热效率是衡量能源转换效率的重要指标之一。
通过模拟得到的涡旋膨胀机热效率随负荷变化的曲线，可以发现其最大热效率点，并结合实验数据进行验证。
2.2.2 膨胀比膨胀比是指涡旋膨胀机中压缩气体与膨胀气体的比值。
在不同工况下，膨胀比的变化对能量转换效率具有重要影响。
通过模拟计算，可以得到不同工况下涡旋膨胀机的最佳膨胀比，并通过实验验证其准确性。
3. 实验验证在实验室中搭建了用于有机朗肯循环涡旋膨胀机性能测试的实验装置。
通过对实验装置的运行情况进行监测和数据采集，得到了涡旋膨胀机在不同工况下的性能参数。
4. 结果与讨论实验结果表明，有机朗肯循环涡旋膨胀机的热效率随负荷的增加而提高，且在一定负荷范围内保持较高的热效率。
同时，最佳膨胀比的变化趋势与模拟预测结果基本一致。
50kW有机朗肯循环实验台位系统设计及实验验证
应用 能 源技 术
２ ０ １ ６年第 ９期 （ 总第 ２ ２ ５期 ）
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ９—３ ２ ３ ０ ． ２ ０ １ ６ ． ０ ９ ． ０ ０ ２
５ ０ ｋ Ｗ 有机朗肯循环实验 台位 系统设计及实验验证
余 热 回收技 术 ， 是 余 热 再 利 用 产业 链 中的 核 心环 节 ， 是一 项 国家鼓 励 与扶 持 的节能 环保 技术 。
１ Ｏ ＲＣ系 统原 理 介 绍
Ｏ Ｒ Ｃ是 一 种 新 型 环 保 型 的发 电技 术 。Ｏ Ｒ Ｃ 的工 质 （ 如Ｒ １ ２ ３ 、 Ｒ ２ ４ ５ ｆ ａ 、 Ｒ１ ５ ２ ａ 、 氯 乙烷 、 丙烷 、 正
２ ０ １ ６年 第 ９期 （ 总第 ２ ２ ５期 ）
将３ ５ ０ ｏ Ｃ以 下 的 余 热 余 能 回 收 应 用 于 工 业 实践
中， 是石 油 化工 等 高 能耗 企业 节 能 降 耗 的 有 效途 径 和方法 。 国际研 究 表 明 ， 有机 朗肯 循 环 （ Ｏ ｒ — ｇ ａ ｎ ｉ ｃ Ｒ ａ ｎ ｋ ｉ ｎ ｅ Ｃ ｙ ｃ ｌ ｅ ， Ｏ Ｒ Ｃ ） 技 术 在 低 温 余 热 回 收 利用 领域 具有 明显 优 势 ＿ １ Ｊ 。该技 术 始 于 ２ ０世纪 ７ Ｏ年代 ， 主要 应 用于 欧美 国家 ， 可针对地热 、 太 阳 能、 生物 质及 工 业 低 品 位 余 热进 行 回 收 。文 中将 对Ｏ Ｒ Ｃ系统 中的有机 透平 、 冷凝器 、 蒸发器 、 预热
位， 对 系统 设计 方 案进 行验证 。
收稿 日期 ：２ ０ １ ６— ０ ６— ２ １ 修订 日期 ：２ Ｏ ｌ ６— ０ ７— ２ ５ 基金项 目：国家 国际科技合作专项资助 （ ２ ０ １ ３ Ｄ Ｆ Ｇ ６ ０ ｌ ２ ０） 作者简介 ：徐立平 （ １ ９ ８ １一） ， 男， 工程 师， 本科／ 学士 ． 主要 从 事低品位余热高效 回收利用技术研究 １ 二 作。 余热排 出 图１ ＯＲ Ｃ系统典型工艺 系统图
有机朗肯循环发电系统变工况运行的实验研究
CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS 2018年第37卷第1期·88·化 工 进展有机朗肯循环发电系统变工况运行的实验研究曹泷，刘秀龙，张鸣，徐进良（华北电力大学低品位能源多相流与传热北京市重点实验室，北京102206）摘要：受余热热源及环境温度不稳定特性的制约，有机朗肯循环（ORC ）发电系统在实际应用中需要有较强的变工况能力。
本文以R245fa 为工质，实验研究了在不同冷热源温度时，ORC 系统在相同负载容量及膨胀机转速下的变工况运行特性及各部件实际性能。
实验结果表明：热源温度主要决定了膨胀机的入口温度及过热度。
随着热源温度的降低，膨胀机内部泄漏量变大，其等熵效率变低，单位质量工质做功能力变差，维持膨胀机做功状态的工质质量流量增加。
由于工质在蒸发器内整体吸热量变小，系统发电效率随热源温度的降低而升高。
在10℃冷源温度下，热源温度从115℃下降至100℃，机组的最大发电效率从5.03%升高至5.25%。
改变冷源温度，主要作用于膨胀机的进出口压力，改变了膨胀机的做功状态。
降低冷源温度，膨胀机压比升高，单位质量工质做功能力变强，维持膨胀机做功状态的工质质量流量减小。
但由于膨胀机过膨胀运行带来的不可逆损失增加，膨胀机的等熵效率随冷源温度降低而减小。
在115℃热源温度下，冷源温度从30℃下降至10℃，系统最大发电效率从6.08%升高至7.01%。
关键词：有机朗肯循环；冷热源；变工况；实验验证；㶲中图分类号：TK11+5 文献标志码：A 文章编号：1000–6613（2018）01–0088–08 DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2017-0487Experimental study of organic Rankine cycle power generation system under various operating conditionsCAO Shuang ，LIU Xiulong ，ZHANG Ming ，XU Jinliang（Beijing Key Laboratory of Multiphase Flow and Heat Transfer for Low Grade Energy ，North China Electric PowerUniversity ，Beijing 102206，China ）Abstract: Due to the instability of waste heat resource and environment temperature ，the organic Rankine cycle （ORC ）system should have strong various operating ability in practical application. In this paper ，the experimental test of an organic Rankine cycle （ORC ） system with R245fa as the working fluid under various operating condition were carried out. The effect of cold and heat sources temperature on ORC system performance were analyzed under the constant electric energy production operating. It was found that the decreased heat resource temperature would decrease the inlet temperature and superheat of expander. Because the expander internal leakage was increased ，the expander isentropic efficiency was decreased ，and the mass flow rate of the working fluid had to increase to maintain the constant output power. With the falling temperature of heat source ，the heat transfer coefficient of evaporator and the electrical efficiency were increased. When the inlet temperature of cooling water was kept at 10℃，the electrical efficiency of ORC system was increased from 5.03%利用技术研究。
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。
带有前置泵的有机朗肯循环实验
带有前置泵的有机朗肯循环实验杨绪飞;徐进良;戚风亮;邹景煌【摘要】针对基本有机朗肯循环(B-ORC)在运行时工质泵易发生气蚀,提出了带有前置泵的有机朗肯循环(BP-ORC),并建立了实验装置.采用不锈钢磁力泵作为前置泵,安装于工质泵与储液罐之间,用于提升工质泵入口压力,从而确保工质泵入口有足够的气蚀余量.采用三氟二氯乙烷(R123)作为循环工质,在140℃热源条件下进行实验,对比了B-ORC和BP-ORC系统运行的稳定性和高效性.实验结果表明,前置泵可有效解决工质泵气蚀问题,使得有机工质流量不发生显著偏离和剧烈波动,工质流量波动幅值从±22 kg/h下降至±2.1 kg/h.相同条件下BP-ORC膨胀机输出轴功增大,当工质泵频率f为7 Hz时,膨胀机最大轴功从2.11 kW提升至2.35 kW,增幅为11.4％.本实验中前置泵功耗为0.3kW,当不考虑前置泵自身功耗时,系统输出净功和热效率都明显提升,最大热效率从5.78％升至6.16％;计入前置泵功耗时,系统最大热效率则降至5.27％.【期刊名称】《农业机械学报》【年(卷),期】2015(046)012【总页数】7页(P385-390,396)【关键词】前置泵;气蚀;气蚀余量;稳定性;效率;有机朗肯循环;实验【作者】杨绪飞;徐进良;戚风亮;邹景煌【作者单位】华北电力大学低品位能源多相流与传热北京市重点实验室,北京102206;华北电力大学低品位能源多相流与传热北京市重点实验室,北京102206;华北电力大学低品位能源多相流与传热北京市重点实验室,北京102206;华北电力大学低品位能源多相流与传热北京市重点实验室,北京102206【正文语种】中文【中图分类】TK11+5有机朗肯循环(Organic Rankine cycle，ORC)是极具前景的低品位热源利用技术之一，被广泛应用于工业余热[1-3]、发动机排气余热[4-7]、地热[8-10]、太阳能[11-13]等低品位热源的开发利用。
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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。
1997-2001 年期间台湾义守大学Hung T C等人进行了深入的研究，采用苯、甲苯、对二甲苯、R113和R123等五种工质的有机朗肯循环分析表明：采用对二甲苯工质的循环热效率最高，而以苯为工质的热效率最低。
2001年意大利巴里理工大学Maizza等人报道了l1种常见的氟利昂类单质及9种混合制冷剂的热物理性质，并在蒸发温度为80～110℃，冷凝温度为35～60℃时，对它们在有机朗肯循环系统中的效率进行计算，计算结果显示单质中R123、R12g，混合物中R401C效率最优。
2007年波兰学者Borsukiewicz—Gozdur等人对地热水温在35～110℃的地热有机朗肯循环机组也进行了研究，得出以下结论：当工质的临界温度与最高水温接近时，使用该工质的系统效率较高；使用丙烯和R245fa作为工质时系统效率较高，在水温为100℃时分别为14．6％和14．1％。
2003年，在一篇《以HFC-245fa为工质的有机朗肯循环发电系统的优势》中，美国学者GARY J.Z.等人通过研究认为，当废热的温度在150～200℃时HFC-245fa 的性能要优于R123。
2004年台湾工业技术研究院Bo-Tau Liu等人发表了对于有机朗肯循环工质的认识，认为在分子中存在氢键的流体都不适合作为有机朗肯循环的工质,如水、氨和乙醇等湿流体。
2007年，意大利布雷西亚大学Invernizz C等人对回热式微型涡轮机采用有机朗肯循环进行了研究。
利用质量流量为1 kg／s，温度为300℃的废热，100 kW的微型涡轮机中采用多甲基硅氧烷作为工质可以多产生45 kW的电能，将效率从30％增加至40％。
3.应用范围有机朗肯循环可用于回收各种类型的中低品位热能用于发电，从应用上看，有机朗肯循环可应用于生物质能发电，地热发电，工业废热发电，LNG冷能发电。
在生物质能利用中，生物质能驱动有机朗肯循环与一般低品位热源不同之处在于，与有机工质换热的热油温度高达600 K 以上。
奥地利学者Ingwald Obernberger在2002年报道了奥地利蒂罗尔州利用生物质能驱动有机朗肯循环产生热电的机组系统。
该机组电容量为1 MW，热容量为4．4 MW，循环最高温度为300℃，有机朗肯循环工质采用硅油。
在地热利用中，热源的温度范围一般从几十摄氏度到三百摄氏度，可分为高温(>220℃)、中温(100～220 ℃)、低温(70～100 ℃)三类。
其中以中低温最为常见。
世界上很多国家都把地热发电投入了实际应用。
日本北海道浊川地热田和九州大岳地热田，在1978年即有1 MW发电容量，采用双工质有机朗肯循环发系统，前者使用R114(c C1 F )为工质，而后者则使用异丁烷。
德国、奥地利也分别在2000年前后建成地热有机朗肯循环系统，装机容量分别为1 MW和0．1 MW。
它们使用同一种工质——全氟正戊烷。
在工业余热利用中，水泥工业的余热总量非常巨大，具有极佳的回收前景。
Baatz等和Legmann等介绍了位于Lengfurt的Heidelberger Zement AG Plant的1500kW有机物朗肯循环电站，该电站回收水泥工业中排放的300℃的余热，是最早的用于水泥工业的有机物朗肯循环电站。
该电站每年可减少二氧化碳排放7600t，每年的减排量占到整个工厂因电力而产生的二氧化碳排放量的29.1%，输出的电力预计可以达到整个水泥厂12%的电力消耗。
有机朗肯循环另一个重要的应用领域是利用LNG冷能发电，它以LNG的冷能作为冷源，以普遍存在的低品位能（地热能、太阳能、工业余热）作为热源。
这种在低温下运行的有机朗肯循环与直接膨胀法结合，可充分回收利用LNG 的冷量火用和压力火用，可以大大提高冷能回收率。
目前，利用低温朗肯循环回收LNG 冷能主要采用丙烷、乙烯或它们的混合物。
4.工作原理有机朗肯循环原理类似于水蒸气朗肯循环，理想朗肯循环过程如图4-1和图4-2所示的绝热膨胀（1-2）、定压冷却（2-3）、绝热加压（3-4）以及定压加热（4-1）四个过程，对应的有机物朗肯循环的四个主要设备为如图4-1所示的膨胀机、冷凝器、工质泵和蒸发器。
有机朗肯循环的具体过程如下：绝热膨胀（1-2）：来自蒸发器的高温高压的有机物蒸汽在膨胀机中绝热膨胀，从而实现对外做功的过程。
理想的膨胀机过程为绝热等熵膨胀，此时，膨胀机的绝热效率为1；而实际的膨胀机，由于存在着摩擦、泄漏、漏热等不可逆损失，其绝热膨胀过程通常是不可逆的熵增过程，其绝热效率小于1。
膨胀机的绝热效率可以通过下式进行计算：（4.1）h 为工质的焓值。
而膨胀机对外做的功，则可以由下式进行计算：)(21h h m W W Tur -= （4.2）W m 为工质质量流量。
sTur h h h h 2121--=η定压冷却（2-3）：经过膨胀机膨胀之后的较低温度较低压力的有机物蒸汽，在冷凝器中冷却成过冷液体，同时将热量排到冷却流体中。
通常这个过程包括预冷、冷凝和过冷三个阶段。
冷凝器中的冷却过程，可以由下式进行计算： )()(32La Lb L W con h h m h h m Q -=-= （4.3）L m 为冷却工质的质量流量，对应的h 为其焓值。
绝热加压（3-4）：经过冷凝器冷却之后的过冷的有机工质液体，在工质泵中被绝热加压至高压液体，以进入蒸发器进行加热。
在考虑泵的效率之后，泵的耗功可以由下式进行计算：（4.4）P 为压力，ρ为工质密度。
泵出口的焓值可以由下式进行计算： WP u m p m W h h +=34 （4.5）定压加热（4-1）：高压的有机物工质液体，在蒸发器中被加热，经历了预热、沸腾和过热三个过程后，产生的过热蒸汽进入膨胀机做功。
这个过程通常被认为是有机朗肯循环不可逆损失最大的过程，主要是由于工质在沸腾过程中通常是等温的，从而导致换热温差较大，带来内部不可逆损失；同时由于换热不充分，热源经过换热之后仍有一定量的可用能，直接排放到环境，导致外部不可逆损失。
ρηPump w Pumpm P P W ∙-=)(34这个过程可以由以下的方程进行描述：)()(41H b H a H W eva h h m h h m Q -=-= （4.6）综合上述四个过程，根据式(4.1)-(4.6)有机朗肯循环的热效率为：（4.7）有机朗肯循环系统在于对废热利用，故除了定义了有机朗肯循环的热效率外，还定义系统评价指标为热回收率：（4.8） W 为系统的有用功，即膨胀功减去泵功，e H Q ,为热源排放到环境中的热量。
5.实验装置有机朗肯循环系统的实验装置的主要装置包括：蒸发器、膨胀机、冷凝器、冷却器、储液罐、泵、热水器、热水泵、发电机以及相关的阀门和测试装置。
系统工质为R600a ，采用热水作为热源，温度为80℃-100℃，采用水冷方式，冷源则来自城市生活用水。
系统的管道连接如图5-1所示。
该系统以15kW 电热水器加热的热水模拟为低品位热能热源，通过热水泵将热水通入蒸发器来加热有机物工质。
被加热后的 高温高压有机物蒸汽通入膨胀机进行做功。
发电机输出电功率通过三角形连接方式与负载相连，负载为6个白炽灯。
在膨胀机侧设置旁通阀，以用于旁通进入膨胀机的过多蒸汽。
经膨胀机后的蒸汽进入冷凝器和冷却器进行冷凝，冷却的冷源41211h h m W h h Q W W WPump evaPumpTur ---=-=ηe H evp h Q Q W,+=η为自来水。
经过冷凝之后的有机物工质液体回流至储液罐中进行收集，储液罐的作用是储存液体并对系统起到缓冲稳定作用。
储液罐上设置加液阀门，用于给整个系统加注有机物工质。
储液罐出口与工质泵相连接。
系统的主要能量输入为工质泵、热水泵的电功率，以及电热水器消耗的电功率。
工质泵需要将工质加压至较高压力，因而消耗的功率较大；而热水泵仅需克服管道阻力，消耗功率较小。
电热水器是为系统提供热源。
系统的测试装置主要包括温度传感器、压力传感器、流量传感器、电参数测量装置，以及相应的二次仪表。
图5-1实验装置6.实验操作过程由于本实验中采用R600a作为工质，存在着易燃易爆的问题，因此，实验系统所处环境需保证通风良好，并且严禁烟火。
在完成上述的准备工作后，即可开始对系统的开机运行，其基本过程如下：(a)打开控制总电源，再打开仪表电源，记录各个测量点温度、压力的初始值；(b)打开冷却水阀门，对系统进行冷却；(c)确认电热水器水位，若水箱水量不足，则利用管道加水。
然后对电热水器通电，对热水进行加热，直至加热至需要的热源温度；(d)打开ORC系统主管道阀门；(e)开热水泵，观察热源在蒸发器入口的温度，直至其达到要求的热源温度；(f)打开变频器电源，设定需要的工质泵频率，开工质泵电源，系统开始运行；(g)系统运行稳定后，记录各个读数；(h)调节系统设定值至另外一个参数，待系统稳定后再进行读数，直至达到测试目标。