闭式简单燃气轮机循环生态学有效功率特性

内可逆闭式简单燃气轮机循环(Brayton循环)模型是基于有限时间热力学理论和已有文献建立的热力学循环模型。以生态学有效功率为优化目标,研究了该循环的性能特性,导出了生态学有效功率的表达式,分析了不同热源温比下该循环的无因次生态学有效功率与压比、效率和无因次功率的关系,比较了该循环的生态学有效功率与其他多个目标函数的性能差异。结果表明:无因次生态学有效功率与压比和效率的关系呈类抛物线型,存在最优压比使无因次生态学有效功率最大;无因次生态学有效功率与无因次功率的关系呈扭叶型,任一给定的无因次生态学有效功率值都对应2个无因次功率值,实际设计时,热机应选择功率较大的工况点;如果将热源温比提高,则无因次生态学有效功率及其目标下的无因次功率、效率和最佳压比均提高;追求生态学有效功率以牺牲热机的部分功率来提升循环的热效率,可大幅度降低熵产率。研究成果可以为Brayton循环热机的设计和优化提供参考。

微型燃气轮机与波转子顶层循环分析

阐述了波转子的结构、特点及其工作原理,介绍了微型燃气轮机与波转子顶层循环的几种循环结构。对微型燃气轮机简单循环和微型燃气轮机与波转子顶层简单循环进行数学建模计算,比较其结果。同时计算分析了波转子压比对其循环发电效率的影响。通过计算结果的比较可以清楚地看到,波转子的应用能够显著地提高发电效率。