国内外有机朗肯循环工质进展与挑战

有机朗肯循环是一种利用低品位热源工作的制冷循环，其工质的选择对于系统的性能和效率具有决定性影响。本文由张可、孟现阳和吴江涛三位作者共同研究，他们基于高等学校博士学科点专项科研基金和江苏省自然科学基金的支持，对国内外有机朗肯循环的研究现状进行了深度剖析。 首先，他们对当前市场上的有机朗肯循环商业化产品中使用的工质进行了详尽的调查。这些工质主要包括天然或合成的碳氢化合物，如R134a、R245fa等。然而，尽管这些工质在一定程度上满足了中低温应用的需求，但存在一些问题，如环保性、临界温度较低、对设备材料的腐蚀性等。因此，对于提高循环效率和可持续性，寻找更为理想的工质仍然是研究的重点。 文章特别关注了纯质工质在不同温度范围的应用。在低至中温范围内，研究人员探讨了诸如醇类、胺类和新型共沸混合物等工质的性能，这些工质具有较高的沸点和良好的热稳定性。而在高温领域，由于高温下常规工质的性能受限，研究者们正在寻找更耐高温、具有较高热效率的新型工质，例如某些新型硫化物和氟化物。 此外，混合工质在有机朗肯循环中的应用也引起了广泛兴趣。混合工质可以结合不同工质的优点，通过优化组成来改善热力循环的性能，同时解决单一工质可能面临的局限性。然而，混合工质的设计和匹配复杂，需要精细的实验研究和理论模拟支持。 虽然有机朗肯循环作为一种潜在的环保和高效能源转换技术，已经取得了一定进展，但在工质选择方面仍有待突破。高温有机朗肯循环的工质研究尤其具有挑战性，需要进一步探索新的化学物质和循环设计。作者呼吁科研人员持续投入精力，解决这一领域的重要问题，推动有机朗肯循环技术的发展和应用。