有机朗肯循环和单螺杆膨胀机性能提升的理论与试验研究的开题报告.docx

有机朗肯循环和单螺杆膨胀机性能提升的理论与试验研究的开题报告
开题报告
题目：有机朗肯循环和单螺杆膨胀机性能提升的理论与试验研究
一、选题背景
能源问题一直是人类关注的焦点，随着化石能源的逐渐枯竭，可再生能源的开发和利用变得越来越紧迫。有机朗肯循环和单螺杆膨胀机是两种新型的热能转换技术，相较于传统的热力发电方式具有更高的效率和更少的污染排放。因此，对有机朗肯循环和单螺杆膨胀机进行性能提升的理论与试验研究具有十分重要的现实意义和应用价值。
二、研究目的
本研究旨在：
1.分析有机朗肯循环和单螺杆膨胀机的性能特点，找出其效率低下的原因。
2.设计和开发新的有机朗肯循环和单螺杆膨胀机的结构和控制系统，提升其性能。
3.通过理论计算和试验验证，评价改进后的有机朗肯循环和单螺杆膨胀机性能的提高程度。
三、研究内容
本研究主要包括以下几个方面：
1.有机朗肯循环和单螺杆膨胀机的性能特点及其存在的问题分析。通过文献综述和前人实验资料分析，找出有机朗肯循环和单螺杆膨胀机在实际应用中存在的问题，如低效率、运行不稳定等。
2.改进有机朗肯循环和单螺杆膨胀机的结构和控制系统。设计新的结构方案，通过提高传热效率、减小热损失等手段，以提升能量转化效率。同时，针对现有的控制系统存在的问题，如灵敏度差、调控精度不高等进行改进。
3.理论计算和试验验证。基于改进后的有机朗肯循环和单螺杆膨胀机设计，进行理论计算并与实验结果进行比对分析，评价改进效果。同时，考虑到有机朗肯循环和单螺杆膨胀机在实际应用中需要适应多变的工况和环境，进行跨工况性能测试。
四、研究方法
本研究采用以下方法：
1.文献综述和前人实验分析：通过查阅相关文献和前人实验结果了解有机朗肯循环和单螺杆膨胀机的性能特点，并找到其存在的问题和不足。
2.结构方案的设计：设计新的有机朗肯循环和单螺杆膨胀机的结构方案，提高传热效率、减小热损失，并进行性能模拟。
3.控制系统的改进：根据实验需求，优化控制系统并实现可视化控制，改善控制效果。
4.理论计算和试验验证：通过理论计算和试验验证，在不同工况下评价改进后的有机朗肯循环和单螺杆膨胀机的性能提升程度。
五、预期成果
本研究预期达到以下成果：
1.分析有机朗肯循环和单螺杆膨胀机的性能特点及其存在的问题。
2.设计和开发出新的有机朗肯循环和单螺杆膨胀机的结构和控制系统，并实现性能模拟。
3.通过理论计算和试验验证，确认改进后的有机朗肯循环和单螺杆膨胀机的性能提高程度。
4.在有机朗肯循环和单螺杆膨胀机技术领域中，提出一种新的性能提升方法和方案。
六、研究计划
预计在以下时间节点完成本课题研究：
|时间|任务|
|-|-|
|第1-2个月|文献阅读和分析|
|第2-4个月|改进性能方案设计|
|第4-8个月|新结构和控制系统实现|
|第8-10个月|实验验证与性能评估|
|第10-12个月|论文撰写及答辩|
七、参考文献
1.KodamaR,HouS,IshizukaM,etal.RecentprogressinsupercriticalRankinecycles[J].Energy,2017,137:332-354.
2.HanH,KimDY,YuY,etal.VirtualprototypingofanorganicRankinecyclesystemusinggeneticprogramming[J].AppliedThermalEngineering,2018,131:168-180.
3.CuiYM,QiDH,XuB,etal.PerformanceanalysisandoptimizationofascrewexpanderfororganicRankinecycle[J].AppliedThermalEngineering,2018,128:1314-1326.
4.YuanJ,WuX,HeY.ModelingandoptimizationofascrewexpanderfororganicRankinecycleandlow-temperaturewasteheatreuse[J].AppliedThermalEngineering,2021,184:116087.