В най-новото си публикувано изследване, появяващо се в Applied Thermal Engineering, Сити, д-р Мартин Уайт от Лондонския университет изследва нова органична система с цикъл на Ранкин, базирана на двуфазно разширение чрез числени симулации на системата.
Неговата книга, оптимизация на цикъла и турбината за ORC, работещ с двуфазно разширение, разглежда използването на съвременни течности, чиито свойства биха могли да помогнат за смекчаване на опасенията относно повреда на турбината, като същевременно позволява ползите от двуфазното разширение да бъдат реализиран.
Отпадната топлина от редица индустрии, вариращи от желязо и стомана до храни и напитки, в момента се изхвърля в околната среда. По този начин възстановяването на тази загубена енергия може да има значителна роля за намаляване на отпечатъка върху околната среда на производствения сектор и да помогне да се гарантира, че бъдещите производствени практики са устойчиви.
Д-р Уайт, преподавател по топлинна енергия в Училището по математика, компютърни науки и инженерство, казва:
"Една от най-обещаващите групи технологии за оползотворяване на отпадъчната топлина са тези, които са в състояние да преобразуват тази отпадъчна топлина в електричество. Въпреки това, настоящите технологии, обикновено базирани на органичния цикъл на Ранкин (ORC) - който е подобен към парен цикъл, но работи с различна течност, а не с вода - обикновено имат относително ниски термодинамични характеристики и са свързани с високи разходи."
В конвенционална ORC система мощността се произвежда от турбината, която е проектирана да работи напълно с флуид, който е в газообразно състояние. Това се прави, за да се избегне наличието на течни капчици в турбината, които могат да повредят или ерозират машината. Въпреки това, предишни изследвания предполагат, че допускането на двуфазен флуид, който е комбинация от течност и пара, може да подобри мощността на тези системи.
Д-р Уайт вярва, че ако може да бъде проектирана подходяща конструкция на турбината, предназначена за двуфазна работа, производителността на ORC системите може да бъде подобрена.
Проведените от него симулации показват, че при температури на отпадъчната топлина до 250 градуса по Целзий, въвеждането на двуфазно разширение може да генерира до 28% повече мощност от конвенционалните еднофазни системи. Освен това са предложени кандидат-проекти за турбината, които изискват допълнително проучване в по-късни проучвания.
Работата е извършена от д-р Уайт като част от неговата изследователска стипендия, финансирана от Кралската инженерна академия.
Посредством своята стипендия д-р Уайт изследва следващо поколение технологии за оползотворяване на отпадъчната топлина, базирани на двуфазно разширение.
