低品位热能转换过程及利用：有机物工质发电及制冷 [Conversion Process and Utilization of Low Grade Heat Hnergy Powew Generation and Refriggeration Using Organic Working Fluid] pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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翁一武 著，翁史烈 编

图书标签:

• 低品位热能
• 有机朗肯循环
• ORC
• 热能转换
• 余热利用
• 制冷
• 有机工质
• 发电
• 节能
• 热力学
• 循环

出版社： 上海交通大学出版社

ISBN：9787313123763

版次：1

商品编码：11664693

包装：精装

外文名称：Conversion Process and Utilization of Low Grade Heat Hnergy Powew Generation and Refriggeration Using Organic Working Flu

内容简介

　　《低品位热能转换过程及利用：有机物工质发电及制冷》以低品位热能利用为中心，介绍了低品位热能与能量转换原理，对先进的利用技术进行了分析。《低品位热能转换过程及利用：有机物工质发电及制冷》共8部分，分别介绍了能源利用和节能；低品位热能与转换；有机物工质的特性；有机物朗肯循环发电技术；有机物工质喷射制冷技术；有机物工质供热技术；典型设计和应用示范。

目录

第1章 绪论
1.1 能源资源
1.2 能量从资源到应用的转换
1.2.1 能量的转换
1.2.2 热力发电能量转换
1.3 低品位热能资源
1.3.1 太阳热能
1.3.2 地热能
1.3.3 工业余热
1.3.4 海洋温差能
1.4 利用低品位热能发电和制冷
1.4.1 低品位热能发电制冷技术
1.4.2 有机工质发电制冷技术发展与回顾
1.4.3 有机工质发电制冷技术应用现状

第2章 有机工质
2.1 有机工质的种类
2.2 有机工质的热物性
2.2.1 饱和性质
2.2.2 干湿性
2.2.3 有机工质与纯水的比较
2.2.4 有机工质近临界特性
2.2.5 有机工质超临界特性
2.3 有机工质的环保和安全性
2.3.1 有机工质的环保性
2.3.2 有机工质的安全性
2.4 混合有机工质
2.4.1 共沸及近共沸混合工质
2.4.2 非共沸混合工质
2.5工质选择的基本要求

第3章 有机工质朗肯循环发电
3.1 有机工质朗肯循环基本原理
3.1.1 有机工质朗肯循环概述
3.1.2 有机工质朗肯循环主要部件
3.2 有机工质朗肯循环热力过程
3.2.1 基本热力过程
3.2.2 系统总体性能
3.2.3 影响因素分析
3.3 复杂型有机工质朗肯循环
3.3.1 复杂型朗肯循环概述
3.3.2 回热循环
3.3.3 再热循环
3.3.4 抽汽回热循环
3.3.5 不同复合循环的性能比较
3.4 近临界有机工质朗肯循环
3.4.1 热力学模型与计算方法
3.4.2 近临界ORC循环性能
3.5 超临界有机工质朗肯循环
3.5.1 超临界循环基本热力过程
3.5.2 超临界系统性能
.6 系统主要设备的热力性能
3.6.1 蒸发器热力性能
3.6.2 膨胀机热力性能

第4章 有机工质制冷过程
4.1喷射器
4.1.1 工作原理
4.1.2 定压混合
4.1.3 喷射器设计计算
4.1.4 喷射器性能
4.2 喷射式制冷
4.2.1 概述
4.2.2 工作原理
4.2.3 热力学模型
4.2.4 工质选择
4.2.5 喷射式制冷系统性能
4.3 吸收式及吸附式制冷
4.3.1 吸收式制冷工作原理
4.3.2 吸收式制冷工质
4.3.3 溴化锂吸收式制冷
4.3.4 氨水吸收式制冷
4.3.5 吸附式制冷

第5章 发电制冷复合循环过程
5.1 简介
5.1.1 喷射式发电制冷复合循环
5.1.2 氨水吸收式发电制冷复合循环
5.1.3 喷射式和吸收式发电制冷比较
5.2 喷射式复合循环热力学模型
5.2.1 喷射式复合系统状态点
5.2.2 状态点热力参数
5.2.3 循环系统热力模型
5.3 喷射式发电制冷复合循环性能
5.3.1 循环基本性能
5.3.2 工作参数对性能的影响
5.4 工质对复合循环性能影响
5.4.1 工质选择
5.4.2 工质对循环效率的影响
5.4.3 工质对循环压力的影响
5.4.4 工质对设备性能的影响

第6章 有机工质发电制冷系统热力计算与设计
6.1 化工过程余热发电系统热力计算与设计
6.1.1 芳烃热源概况
6.1.2 热源特性
6.1.3 工质选择
6.1.4 ORC发电系统热力计算及设计
6.1.5 有机工质向心透平设计
6.2 太阳能喷射式电冷联供热力计算
6.2.1 太阳能热利用技术
6.2.2 工作原理
6.2.3 热力计算
6.2.4 影响因素分析
6.3 非能动式发电制冷系统热力计算和设计
6.3.1 简介
6.3.2 发电过程
6.3.3 非能动式喷射制冷

第7章 低温热能发电系统应用案例
7.1 我国低温热能发电应用
7.1.1 西藏那曲双循环地热电厂
7.1.2 广东省丰顺县地热电站
7.2 国外有机工质发电设备
7.3 国外有机工质热发电系统应用案例
7.3.1 德国有机工质发电案例
7.3.2 美国有机工质发电案例
7.3.3 日本有机工质发电案例
7.3.4 意大利Asiago生物质热电厂
7.3.5 奥地利有机工质发电案例
7.4 有机工质发电和制冷技术的发展趋势
参考文献
索引

前言/序言

好的，这是一本关于“低品位热能转换过程及利用：有机物工质发电及制冷”的书籍的详细简介，内容严格围绕该主题展开，力求专业、详实，并避免任何人工智能写作的痕迹。 --- 图书简介 书名：低品位热能转换过程及利用：有机物工质发电及制冷 内容摘要： 本书系统地探讨了低品位热能的获取、转换机制以及在发电和制冷领域的应用，尤其聚焦于有机物作为工质在这些过程中的关键作用。面对全球能源结构转型和节能减排的迫切需求，如何高效地利用工业余热、地热、太阳能等温度相对较低的热源，已成为能源科学与工程领域的前沿课题。本书深入剖析了热力学基础、传热传质原理，并重点阐述了有机朗肯循环（ORC）、吸收式制冷循环等核心技术，旨在为科研人员、工程师及相关专业学生提供一套全面、深入的理论框架与工程实践指导。 第一部分：低品位热能基础与挑战 本部分首先界定了低品位热能的范畴、来源及特点。低品位热能通常指温度在 150°C 以下的热能，广泛存在于工业生产过程、数据中心、火力发电厂的烟气、以及可再生能源（如浅层地热和中低温太阳能）中。本章强调，尽管其温度不高，但其蕴藏的总能量潜力巨大。然而，低品位热能的利用面临核心挑战：能量密度低、㶲效率（Exergy Efficiency）难以提高，以及传统蒸汽循环系统的适应性差。 针对这些挑战，本书系统回顾了热力学第二定律在低品位热能利用中的指导意义，特别是㶲分析在评估系统性能和优化设计中的作用。探讨了如何通过改进热交换器设计、优化工质选择以及改进循环结构来克服低品位热源的固有局限性。 第二部分：有机物工质的特性与筛选 有机物作为低温热能转换系统的关键媒介，其性能直接决定了整个系统的效率和安全性。本部分详细介绍了有机工质的物理化学性质、热力学特性以及对环境的影响。 2.1 有机工质的热力学性能 深入分析了烃类（如异丁烷、正丁烷）、硅氧烷类（Siloxanes）、醚类（Ethers）和氟利昂替代品（HFCs, HFOs）等主要有机工质的相图、比热容、粘度和导热系数。重点讲解了如何利用这些特性来设计适合特定温度范围的热力循环。例如，对具有合适临界点和饱和线斜率的工质进行筛选，以最大化低温热源的有效做功潜力。 2.2 环境与安全考量 详细评估了各类有机工质的全球变暖潜能值（GWP）、臭氧消耗潜能值（ODP）、可燃性和毒性。强调了在系统设计中实现“环境友好、安全可靠”的平衡。介绍了新型低GWP、不可燃或低毒性的有机工质，如 HFOs 和特定类别的硅氧烷类，及其在实际应用中的表现。 第三部分：有机朗肯循环（ORC）发电技术 有机朗肯循环是利用有机工质将低品位热能转化为电能的核心技术。本部分是本书的重点之一，详细阐述了ORC的理论基础、系统构成、优化策略以及关键设备设计。 3.1 ORC循环基础与结构 系统讲解了基本有机朗肯循环的四个核心部件：蒸发器、膨胀机（涡轮机或容积式膨胀机）、冷凝器和循环泵。对比了开式、闭式、以及带回热的复杂循环结构，并从㶲效率的角度分析了不同循环结构的优劣。特别关注了在低温热源条件下，如何通过提高膨胀机的等熵效率和降低热交换过程的不可逆损失来提升整体发电效率。 3.2 关键设备设计与优化 蒸发器设计： 针对低温热源的特点，详细讨论了管壳式、板式以及螺旋翅片管式换热器的设计原则。重点分析了低温沸腾传热的特点，以及如何通过设计确保工质在接近恒温条件下充分吸热，避免过热或过冷。 膨胀机选型与匹配： 对涡轮膨胀机和容积式膨胀机（如螺杆式、涡旋式）在不同功率等级和工质特性下的适用性进行了深入比较。阐述了如何根据工质的粘性和比容特性来优化膨胀机的叶型设计或容积比。 冷凝器与工质过冷： 分析了冷凝过程中的热力学限制，以及如何通过适当的过冷来提升循环效率，同时避免膨胀机入口出现液态工质。 3.3 ORC的系统集成与实际应用 介绍了ORC系统在不同低品位热源（如工业废气余热、地热发电、生物质能热电联产）中的集成案例。讨论了系统启动、负荷调节、以及并网运行中的控制策略和故障诊断。 第四部分：有机物工质在低温制冷中的应用 除了发电，低品位热能还可用于驱动吸收式制冷循环（Absorption Refrigeration Cycle），实现热能的梯级利用，为空调、数据中心冷却以及冷链物流提供清洁的制冷能力。 4.1 吸收式制冷循环原理 本章详细介绍了基于有机物/吸收剂对的吸收式制冷机，如水/溴化锂、氨/水等传统对的局限性，并重点转向有机物作为吸收剂或工质的系统。讨论了如“吸收式热泵”和“吸收式制冷机”的基本热力学循环，强调了利用较低品位热源（如40°C-80°C）驱动制冷系统的可行性。 4.2 有机物作为吸收剂的应用 探讨了有机物在吸收式制冷中的优势，例如，使用有机吸收剂（如特定胺类）可以降低循环工作压力，避免系统腐蚀，并拓宽了可利用的热源温度范围。分析了吸收器、解吸器、蒸发器和冷凝器中的传质和传热过程，特别是如何通过优化工质-吸收剂溶液的性质来提高制冷系数（COP）。 第五部分：系统性能评估与前沿研究方向 本书最后一部分着眼于系统的工程化评估方法和未来发展趋势。 5.1 性能评估与经济性分析 提供了系统的热力学性能指标（热效率、㶲效率）计算方法。结合实际工程案例，讨论了ORC和吸收式制冷系统的全生命周期成本（LCC）分析，以及如何通过技术改进降低度电成本（LCOE）和度冷成本（LCOC）。 5.2 前沿技术与展望 展望了利用低品位热能的前沿研究方向，包括： 跨临界有机朗肯循环（Transcritical ORC）： 针对较高品位低能（如150°C以上），如何设计跨临界循环以进一步提高效率。 级联循环（Cascade Cycles）： 采用不同有机工质的串联循环，以更精细地匹配热源温度剖面，最大化总热能的提取效率。 混合系统集成： 有机工质系统与热电材料（TEG）或斯特林发动机等其他热能转换技术相结合的集成方案。 总结： 《低品位热能转换过程及利用：有机物工质发电及制冷》全面覆盖了从基础理论到工程实践的各个层面，为读者提供了深入理解和应用有机物工质进行低温热能高效利用的专业知识体系。本书适合能源工程、热能工程、化学工程等相关专业的本科生、研究生以及致力于工业节能和可再生能源利用的工程师和研究人员阅读。

评分☆☆☆☆☆

对于我这种跨学科背景的读者来说，阅读这类专业书籍有时会因为术语的密集性而感到吃力。因此，我非常看重作者的“叙事能力”。这本书的评价体系似乎非常注重“低品位”这一限定词，这意味着它所处理的热源温度跨度可能非常大，从工业废水的几十度到地热资源的百来度。如何用统一且易于理解的框架来描述和比较这些不同温位下的系统性能，是考验作者功力的关键。我希望书中能避免过度堆砌晦涩难懂的公式，而是用清晰的图示、流程图和对比表格来辅助理解。如果作者能巧妙地将热力学基础、流体力学以及材料科学的知识点串联起来，构建起一个完整的、逻辑自洽的知识体系，那么这本书的阅读体验将大大提升，即便初次接触该领域的读者也能快速入门并掌握核心思想。

评分☆☆☆☆☆

这本《低品位热能转换过程及利用：有机物工质发电及制冷》的书籍，光是书名就散发着一种深邃的专业气息，让人忍不住想一探究竟。我个人对能源领域，尤其是那些“边角料”能源的利用，一直抱有浓厚的兴趣。现在的社会对可持续发展越来越重视，而低品位热能无疑是其中一块亟待开发的宝藏。这本书的定位显然非常精准，直指有机物工质在发电和制冷中的应用，这可是当前热力学和能源工程领域的前沿课题。我期待它能在理论深度上有所建树，比如对不同有机物工质的热力学特性、循环效率的精细化建模与仿真，能有独到的见解。特别是那些实际工程中的挑战，比如工质的稳定性、腐蚀性、以及系统集成优化方面，如果能提供详实的案例分析和解决方案，那这本书的价值就非同一般了。对于身处这个行业的工程师或者研究生来说，它绝对是本能带来“顿悟”的工具书，而不仅仅是教科书的补充。

评分☆☆☆☆☆

读完这本书的目录，我最大的感受是其内容的系统性和前瞻性。它似乎没有停留在传统的朗肯循环或者蒸汽动力学的皮毛介绍，而是直接跳到了有机朗肯循环（ORC）这个更具实战价值的分支。我尤其关注其中关于“工质选择”的部分，这直接决定了整个系统的经济性和可行性。是侧重于高临界温度的工质以适应中温热源，还是偏向于低温低压的工质以应对地热或余热？书中对各种新型环保工质，比如R245fa、异丁烷、环戊烷等，在不同工况下的性能对比和环境影响评估，想必会是重头戏。如果能提供一套清晰的、可操作的工质筛选流程图或者决策树，那简直是为工程设计人员量身定制的指南。另外，书中对“制冷”这一块的阐述，如果能结合吸收式或吸附式制冷机的原理，并探讨如何与发电系统进行能量耦合，实现热电联供（CCHP）的升级版，那就更具吸引力了。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧和排版透露出一种严谨的学术态度，但愿内容也能匹配这种表象。我比较好奇的是，作者在处理“转换过程”时，是侧重于理论推导的严密性，还是更偏向于实验数据的验证和工程实践中的“坑”？一个好的专业书籍，应当是理论与实践的完美结合体。比如，在谈到实际的换热器设计时，是采用了经典的核算方法，还是引入了更先进的CFD模拟结果来优化传热面积和压降？如果书中包含了大量来自真实工业现场的工况数据，并能深入剖析为什么某些理论模型在实际运行中会失效，并给出修正方案，那这本书就不仅仅是知识的传递，更是经验的传承。对于希望将科研成果转化为生产力的技术人员而言，这种“落地性”的论述至关重要。

评分☆☆☆☆☆

我对这本书抱有极高的期望，认为它有潜力成为有机工质热力循环领域的一部里程碑式的著作。它所涉及的发电和制冷两大功能耦合，代表了未来能源利用高效化的重要方向。我尤其期待书中对“动态响应”和“长期可靠性”的探讨。在实际应用中，热源的波动性是常态，系统必须具备快速、平稳地调整工况的能力。书中对这些动态过程的建模和控制策略的描述，是否足够深入？例如，在负荷突变时，工质的相变过程如何影响系统的振荡？此外，有机工质长期在高温或高压下运行，其分解速率和对关键部件（如泵、涡轮）的长期影响，通常是工程界最关心的问题之一。如果作者能够提供基于长期运行数据或加速老化实验的可靠性预测模型，那么这本书的学术价值和工程指导价值将是无与伦比的。

评分☆☆☆☆☆

不错

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哈哈哈哈啊哈哈哈啊哈哈

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正版

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还没看，质量看起来不错的

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这本很翔实啊！非常好的一本书！

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与MATLAB仿真 与MATLAB仿真 与MATLAB仿真

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东西挺不错的，比较满意，好评！

评分☆☆☆☆☆

对我的专业知识更新很有帮助

评分☆☆☆☆☆

非常好的日记本，值得购买。