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摘要
超临界二氧化碳动力循环是一种回收内燃机排气余热的重要方式。为了揭示回收内燃机余热的超临界二氧化碳动力循环在非设计工况下的运行特性，基于热力学第一定律，建立了压缩机、透平、换热器、阀门等系统关键设备的非设计工况热力计算模型，进而构建了整个循环的非设计工况计算模型，并对非设计工况下循环热力学性能进行了分析。结果表明：设计工况下，循环热效率和输出净功率分别为45.00%和200 kW；相比于设计工况，当主压缩机入口温度升高到40°C时，循环热效率和净功率分别降低到11.54%和24.50 kW；当透平入口温度降低到450°C时，循环热效率和净功率分别降低到39.00%和162.43kW；当主调阀阻力增加到6.84 MPa时，循环热效率和净功率分别降低到37.18%和116.97 kW；针对两种系统负荷调节方式，当负荷率由100%降低到60%时，转速控制方式和阀门控制方式下，循环热效率分别降低至44.25%和38.00%。总体上，主压缩机入口温度的升高、透平入口温度的降低和主调阀阻力的增大均会导致循环性能降低；其中，主压缩机入口温度变化对循环性能影响剧烈，故应尽可能维持在设计温度运行；转速控制方式调节系统负荷时，系统循环性能变化较小，具有较高的热经济性。
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