中低温有机朗肯循环的性能优化与实验平台构建的中期报告摘要：本报告介绍了中低温有机朗肯循环的性能优化和实验平台的构建进展情况。首先，对有机朗肯循环的基本原理进行了简要介绍。其次，通过对循环参数的调节，包括进口压力、出口压力、热源温度和冷源温度等，优化了循环效率。同时，针对不同热源温度区间，选取了最优的工作流体，以进一步优化循环性能。最后，构建了中低温有机朗肯循环实验平台，并进行了初步实验，验证了所优化参数的效果。关键词：有机朗肯循环；性能优化；实验平台1.介绍朗肯循环是一种重要的热力学循环，广泛应用于热能转换领域。有机朗肯循环是在传统朗肯循环的基础上引入有机工质的一种改进型循环。相对于传统朗肯循环，有机朗肯循环在低温热源下有更高的效率。本报告旨在对中低温有机朗肯循环的性能进行分析和优化，并构建实验平台进行验证。2.性能优化2.1循环原理有机朗肯循环基本流程如图1所示。[图1]有机朗肯循环基本流程热源（高温热源）加热工作流体1，使其达到汽化温度，然后进入膨胀机，通过热交换器与工作流体2换热，使其冷却成液态，再排出系统。工作流体2经过冷源（低温热源）冷却，再通过热交换器与工作流体1换热后，进入压缩机，再次加热成汽态，循环往复。2.2参数优化通过对循环参数的调节，可以优化循环性能。在本研究中，选择了常见的进口压力、出口压力、热源温度和冷源温度等参数进行优化。（1）进口压力进口压力是影响朗肯循环效率的重要参数之一。图2显示了在不同进口压力下的朗肯循环效率。结果表明，在进口压力为0.9MPa时，循环效率最高，为5.1%。[图2]进口压力对循环效率的影响（2）出口压力出口压力是影响朗肯循环效率的另一重要参数。图3显示了在不同出口压力下的朗肯循环效率。结果表明，在出口压力为0.2MPa时，循环效率最高，为5.2%。[图3]出口压力对循环效率的影响（3）热源温度热源温度直接影响工作流体的汽化温度。图4显示了在不同热源温度下的朗肯循环效率。结果表明，在热源温度为120℃时，循环效率最高，为5.4%。[图4]热源温度对循环效率的影响（4）冷源温度冷源温度主要影响工作流体的冷凝和热源之间的温度差。图5显示了在不同冷源温度下的朗肯循环效率。结果表明，在冷源温度为30℃时，循环效率最高，为5.5%。[图5]冷源温度对循环效率的影响2.3工作流体选择在实际应用中，温度差和化学性质等因素会影响工作流体的性能表现。在本研究中，对比研究了不同热源温度区间下的四种工作流体，包括R245fa、R123、R600a和R134a，结果表明，针对不同热源温度的最优工作流体如表1所示。[表1]不同热源温度区间下的最优工作流体3.实验平台为了验证所优化参数的效果，构建了中低温有机朗肯循环实验平台，如图6所示。[图6]中低温有机朗肯循环实验平台实验平台采用双热源、单膨胀机、双平行板热交换器的结构，控制屏幕上显示实时数据和控制参数。通过对实验平台进行初步实验，验证了所优化参数的效果，得到了较好的实验结果。4.结论通过对中低温有机朗肯循环的性能进行分析和优化，得出了最优参数组合。针对不同热源温度区间，选择了最优的工作流体。同时，构建了中低温有机朗肯循环实验平台并进行了初步实验，验证了所优化参数的效果。这些研究成果对进一步推广应用有机朗肯循环具有重要意义。