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內(nèi)容簡介

　　本書以中低溫熱能的高效熱功轉(zhuǎn)換為目標，以有機朗肯循環(huán)（ORC）為對象，以減少換熱過程？損為突破口，從工質(zhì)、循環(huán)、換熱三方面出發(fā)，提出了構(gòu)建“多壓蒸發(fā)、分液冷凝”非共沸工質(zhì)ORC的新思路，實現(xiàn)了多壓蒸發(fā)、分液冷凝與非共沸工質(zhì)的優(yōu)勢疊加、相互促進，突破了傳統(tǒng)循環(huán)可調(diào)性差、對熱源適應(yīng)性不佳的發(fā)展瓶頸，同時解決了工質(zhì)可選種類有限的應(yīng)用難題，可顯著提升中低溫熱能的熱功轉(zhuǎn)換效率。本書可供高校和研究院所工程熱物理、能源利用、余熱回收、熱力系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計等專業(yè)的研究人員、研究生和本科生閱讀參考。

作者簡介

　　李健，1993年4月生，黑龍江省大慶市人，清華大學(xué)能源與動力工程系助理研究員。2011年9月考入清華大學(xué)熱能工程系能源動力系統(tǒng)及自動化專業(yè)，2015年7月本科畢業(yè)獲得工學(xué)學(xué)士學(xué)位。2015年9月免試進入清華大學(xué)能源與動力工程系動力工程及工程熱物理學(xué)科，2020年6月博士畢業(yè)獲得工學(xué)博士學(xué)位；2020年6月博士學(xué)位論文被評為清華大學(xué)優(yōu)秀博士學(xué)位論文。入選中國博士后創(chuàng)新人才支持計劃、中國科協(xié)優(yōu)秀中外青年交流計劃、北京市科協(xié)青年人才托舉工程和清華大學(xué)“水木學(xué)者”計劃，是清華大學(xué)優(yōu)秀博士畢業(yè)生。主要研究方向為先進熱力循環(huán)構(gòu)建、換熱過程強化、工質(zhì)優(yōu)選、熱力系統(tǒng)設(shè)計及變工況特性分析，致力于實現(xiàn)中低溫可再生能源和工業(yè)余熱的高效利用；已在《Applied Energy》、《Energy Conversion and Management》和《Energy》等國內(nèi)外學(xué)術(shù)期刊發(fā)表SCI論文21篇，EI論文5篇，授權(quán)發(fā)明專利1項；有2項成果被國外學(xué)術(shù)網(wǎng)站Science Trends專門報道。曾榮獲博士研究生國家獎學(xué)金、中國工程熱物理學(xué)會吳仲華優(yōu)秀研究生獎、清華大學(xué)蔣南翔獎學(xué)金、清華大學(xué)綜合優(yōu)秀一等獎學(xué)金、中日友好NSK機械工學(xué)優(yōu)秀論文獎和北京熱物理與能源工程學(xué)會青年學(xué)術(shù)演講比賽一等獎等學(xué)術(shù)獎勵。

圖書目錄

第1章緒論
1.1課題背景及意義
1.2ORC的研究現(xiàn)狀
1.2.1循環(huán)工質(zhì)
1.2.2循環(huán)形式
1.2.3強化換熱
1.3現(xiàn)存問題及本書任務(wù)
第2章純工質(zhì)雙壓蒸發(fā)ORC的熱力性能分析
2.1本章引言
2.2系統(tǒng)建模
2.2.1循環(huán)形式與工質(zhì)
2.2.2數(shù)學(xué)模型
2.2.3優(yōu)化參數(shù)與優(yōu)化方法
2.2.4模型驗證
2.3最佳循環(huán)參數(shù)
2.4熱力性能的對比分析
2.5工質(zhì)物性對最佳循環(huán)的影響
2.5.1最佳循環(huán)
2.5.2不同的夾點溫差
2.5.3不同的熱源流體種類
2.6性能分析
2.6.1分析模型
2.6.2吸熱過程損
2.6.3循環(huán)效率
2.6.4雙壓蒸發(fā)循環(huán)的損分布
2.7本章小結(jié)
第3章非共沸工質(zhì)與雙壓蒸發(fā)循環(huán)的結(jié)合優(yōu)勢
3.1本章引言
3.2分析模型
3.3熱源入口溫度的影響
3.3.1最佳循環(huán)參數(shù)
3.3.2系統(tǒng)熱力性能
3.4工質(zhì)組分的影響
3.4.1最佳循環(huán)參數(shù)
3.4.2系統(tǒng)熱力性能
3.5性能分析
3.6應(yīng)用潛力評估
3.7本章小結(jié)
第4章超臨界-亞臨界吸熱過程耦合的優(yōu)勢評估
4.1本章引言
4.2分析模型
4.2.1循環(huán)與工質(zhì)
4.2.2數(shù)學(xué)模型
4.3最佳循環(huán)參數(shù)
4.4熱力性能的分析對比
4.5性能分析
4.6不同工質(zhì)的適用性評估
4.7本章小結(jié)
第5章雙壓蒸發(fā)ORC的熱經(jīng)濟性能分析
5.1本章引言
5.2系統(tǒng)建模
5.2.1系統(tǒng)與工質(zhì)
5.2.2數(shù)學(xué)模型
5.3最佳循環(huán)參數(shù)
5.4系統(tǒng)熱經(jīng)濟性能
5.4.1最小單位投資成本
5.4.2部件成本占比
5.5與單壓蒸發(fā)循環(huán)對比
5.6預(yù)熱器和蒸發(fā)器中工質(zhì)流率的影響
5.7冷凝過程夾點溫差和冷卻水溫升的影響
5.8不同工質(zhì)的對比分析
5.9本章小結(jié)
第6章分液冷凝器的設(shè)計準則與應(yīng)用潛力評估
6.1本章引言
6.2分液冷凝器的分析模型
6.2.1管殼式分液冷凝器介紹
6.2.2參數(shù)選取與數(shù)學(xué)模型
6.3管殼式分液冷凝器的分析設(shè)計
6.4系統(tǒng)層面的分析評估
6.4.1系統(tǒng)建模
6.4.2單位投資成本的下降量
6.4.3在單壓蒸發(fā)循環(huán)和雙壓蒸發(fā)循環(huán)中的優(yōu)勢對比
6.4.4不同工質(zhì)的對比
6.5本章小結(jié)
第7章分液冷凝對非共沸工質(zhì)ORC的性能提升
7.1本章引言
7.2系統(tǒng)建模
7.2.1系統(tǒng)布置
7.2.2數(shù)學(xué)模型
7.3傳統(tǒng)冷凝方法的冷凝器購買成本
7.4參數(shù)的最佳選取
7.4.1最佳分液熱力學(xué)狀態(tài)
7.4.2最佳循環(huán)參數(shù)
7.5性能對比
7.5.1冷凝換熱系數(shù)對比
7.5.2凈輸出功對比
7.5.3單位投資成本對比
7.6應(yīng)用潛力評估
7.7本章小結(jié)
第8章結(jié)論與展望
參考文獻
在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果
致謝