基于Modelica的ORC系統(tǒng)瞬態(tài)特性研究.pdf

1、能源一直是影響世界各國經(jīng)濟發(fā)展和民眾生活的重要議題。人類社會步入21世紀以來，能源消費繼續(xù)強勁增大，而化石能源在世界能源總體消費中仍然占據(jù)著主要地位，能源危機日趨嚴重。目前緩解能源危機的措施中主要分為加大可再生能源使用比例以及提高能源利用效率兩大類，其中最為有效可行的是利用低品位熱能，然而這些低品位熱能的共同點是供給不穩(wěn)定，這給低品位熱能的利用帶來了很大的困難。為了解決這個問題，就必須對低品位熱能利用系統(tǒng)進行動態(tài)仿真，通過研究系統(tǒng)的動態(tài)

2、特性利用控制策略使得系統(tǒng)始終處于最佳工作狀態(tài)。
　　本文首先簡要介紹面向對象的編程語言Modelica，分析了該語言的優(yōu)越性，接著通過簡單的熱力模型建立過程表明 Modelica語言在熱力系統(tǒng)中的應用，最后介紹了Dymola建模平臺。
　　為了研究有機朗肯循環(huán)系統(tǒng)的動態(tài)特性，本文基于系統(tǒng)的數(shù)學機理建立系統(tǒng)的靜態(tài)模型。對需要重點關注的換熱器采用分區(qū)域建模的方法建立其靜態(tài)模型，并進行數(shù)值模擬，對于膨脹機與工質(zhì)泵，則是采用經(jīng)驗公式

3、的方法建立模型。最后將各組件整合，得到系統(tǒng)循環(huán)的靜態(tài)模型，得到理想的循環(huán)工況，為動態(tài)仿真做準備。
　　在靜態(tài)模型的基礎上，采用了有限體積法來建立換熱器的動態(tài)模型。為了保證仿真模型的強壯性，在判定流體狀態(tài)來決定換熱系數(shù)時，本文引入換熱系數(shù)計算的分段函數(shù)。在對動態(tài)模型進行驗證之后，討論了換熱器模型離散程度對模擬結果的影響，并對換熱器模型進行動態(tài)模擬，分析換熱器的動態(tài)特性。
　　最后本文建立介質(zhì)、閥門、工質(zhì)泵及膨脹機仿真模型。為了