基于喷雾换热的压缩空气准等温膨胀系统实验研究及性能分析

摘要：

压缩空气储能(CAES)在一定程度上能够提高电网输电可靠性,是目前最具前景的储能技术之一,但系统工作循环效率低限制了其进一步发展.因此,为提高系统工作循环效率,对CAES系统工作过程进行相关研究.在压缩空气膨胀过程中喷入高温水雾以增强空气与水雾之间的热交换,从而实现气体的准等温膨胀,是提高CAES系统工作循环效率的有效途径.首先,本工作建立了压缩空气准等温膨胀数学模型;其次,搭建基于喷雾换热的压缩空气准等温膨胀系统进行相关实验研究,并对数学模型进行验证;最后,为获得压缩空气准等温膨胀系统的相关性能,利用所建立的数学模型,对系统工作过程中缸内空气压力和温度的变化情况以及影响系统输出功和释能效率的参数进行研究.研究结果表明:进气压力为1 MPa时,与绝热膨胀相比,准等温膨胀缸内空气最大温差仅为绝热膨胀的14.4％,系统输出功增加147 J,释能效率提高19.24％.当喷雾压力为6 MPa、进气压力为0.5 MPa时,系统释能效率可达81.41％.本研究为基于喷雾换热的压缩空气准等温膨胀研究提供理论支持.

关键词：喷雾换热、压缩空气储能、准等温膨胀、释能效率

所属期刊栏目：12

分类号：TK-9

资助基金：国家自然科学基金;内蒙古自治区自然科学基金项目;内蒙古科技大学基本科研业务费专项

在线出版日期：2023-04-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：878-888