超临界CO2及其混合工质布雷顿循环热力学分析

本文运用热力学第一、第二定律对分流、预压缩再热、改进再压缩超临界CO2布雷顿循环进行了热力学分析，重点讨论了压缩机和透平入口工况（温度、压力）对循环热力学性能的影响。以改进再压缩循环为基础，进一步提出以CO2为基底的混合工质布雷顿循环，分析了气体种类及加入量对混合工质布雷顿循环热力学性能的影响。结果表明：提高透平入口工况能够提高不同形式循环的效率；与压缩机入口温度对循环效率的影响相比，压缩机入口压力对循环效率的作用更大；在CO2质量分数大于50%的情况下，加入氙气与氪气均可提高循环热效率，增幅最大分别为1.44%和3.04%，氙气与氪气对应质量分数分别为50%和26%；加入氮气反而使循环效率降低。