В его последнем опубликованном исследовании, опубликованном в Прикладная теплотехникаДоктор Мартин Уайт из Лондонского университета исследует новую систему органических циклов Ренкина, основанную на двухфазном расширении посредством численного моделирования системы.
В его статье «Оптимизация цикла и турбины для ORC, работающего с двухфазным расширением» рассматривается использование современных жидкостей, свойства которых могут помочь снизить опасения, связанные с повреждением турбины, в то же время позволяя реализовать преимущества двухфазного расширения.
Отработанное тепло в различных отраслях промышленности, от черной металлургии до продуктов питания и напитков, в настоящее время выбрасывается в окружающую среду. Таким образом, восстановление этой потерянной энергии может сыграть важную роль в сокращении воздействия производственного сектора на окружающую среду и помочь обеспечить устойчивость будущих производственных практик.
Доктор Уайт, преподаватель тепловой энергии в Школе математики, информатики и инженерии, говорит:
Одна из наиболее многообещающих групп технологий рекуперации отходящего тепла - это технологии, которые могут преобразовывать это отходящее тепло в электричество. Однако современные технологии, обычно основанные на органическом цикле Ренкина (ORC), который похож на паровой цикл, но работает с другой жидкостью, а не с водой, обычно имеют относительно низкие термодинамические характеристики и связаны с высокими затратами.
В обычной системе ORC мощность вырабатывается турбиной, которая предназначена для полной работы с текучей средой, находящейся в газообразном состоянии. Это делается для того, чтобы избежать попадания капель жидкости в турбину, которые могут повредить или разрушить машину. Однако предыдущие исследования показали, что допуск двухфазного флюида, который представляет собой комбинацию жидкости и пара, может увеличить выходную мощность этих систем.
Д-р Уайт считает, что если будет разработана подходящая конструкция турбины, предназначенная для двухфазного режима, производительность систем ORC может быть улучшена.
Проведенное им моделирование показывает, что при температурах отходящего тепла до 250 градусов по Цельсию введение двухфазного расширения может генерировать до 28% больше энергии, чем обычные однофазные системы. Более того, кандидат конструкций для турбины, которые требуют дальнейшего изучения в последующих исследованиях.