2022年08月20日更新 利用废热为环境可持续发展的未来提供动力

葛勤钧
导读 伦敦大学的马丁·怀特博士(Martin White)在他最新发表的研究中(出现在城市应用热工程学中),探索了一种新颖的有机朗肯循环系统,该系统

伦敦大学的马丁·怀特博士(Martin White)在他最新发表的研究中(出现在城市应用热工程学中),探索了一种新颖的有机朗肯循环系统,该系统基于通过对系统进行数值模拟的两阶段扩展。

他的论文“用于两相膨胀的ORC的循环和涡轮优化”考虑了使用现代流体,其性能有助于减轻对涡轮损坏的担忧,同时实现两相膨胀的好处。

目前,来自钢铁,食品和饮料等多种行业的废热被排放到环境中。因此,这种浪费的能源的回收对于减少制造业的环境足迹具有重要作用,并有助于确保未来的制造业实践是可持续的。

怀特博士是数学,计算机科学与工程学院热能讲师,他说:

废热回收技术中最有前途的一种是能够将废热转化为电能的技术。但是,当前的技术通常基于有机朗肯循环(ORC),该技术类似于蒸汽循环,但使用不同的流体而不是水进行操作,通常具有相对较差的热力学性能,并且成本较高。

在常规的ORC系统中,涡轮机产生动力,该涡轮机设计成完全以气态流体运行。这样做是为了避免在涡轮机内出现液滴,而液滴会损坏或腐蚀机器。但是,先前的研究表明,接纳由液体和蒸汽组成的两相流体可以提高这些系统的功率输出。

怀特博士认为,如果可以设计出适合两相运行的涡轮机设计,则可以提高ORC系统的性能。

他已经进行的模拟表明,对于废热温度高达摄氏250degrees,引进两相膨胀能产生比传统的单相体系更高达28%的功率。此外,提出了涡轮机的候选设计,在以后的研究中需要进一步的研究。

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