有机朗肯循环系统工质设计与系统参数的同步优化
工质是有机朗肯循环(organic Rankine cycle,ORC)中能量转换的载体,其与冷、热源之间的匹配直接影响ORC系统性能.现有工质提升ORC系统性能有限,新型工质的设计对提升ORC性能非常重要.提出了基于计算机辅助分子设计(computer-aided molecular design,CAMD)的工质设计与和ORC系统同步优化的建模和求解方法,对传统CAMD模型进行了改进.建立了以ORC系统输出净功最大为优化目标的混合整数非线性数学规划(mixed integer non-line programming,MINLP)模型,提出了求解策略.基于9个基本元素选择37个基团,应用于建立的同步优化模型,获得了热源范围353.15～463.15 K和冷源范围293.15～298.15 K工况下的最优工质,并与现有工质进行了对比验证.对比结果表明,新型工质的ORC净功比现有工质ORC净功增加12.46％.对在计算ORC循环性能中涉及的工质物性,如临界温度、临界压力、沸点温度、比热容、密度和相对分子质量等进行了敏感性分析.
基团贡献法、计算机辅助分子设计、有机朗肯循环、算法、优化、工质筛选
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TK212(蒸汽动力工程)
国家自然科学基金资助项目51476037;广东省应用型科技研发专项资金项目2016B020243010
2020-01-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
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