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摘要
在单回热半闭式超临界二氧化碳(supercritical carbon dioxide,S-CO2)循环中，CO2在不同温度和压力下的比热容差异较大，导致回热器两侧工质的温度匹配性较差，不可逆损失较大。构建多级压缩回热过程是改善单回热循环回热性能的有效方法。该文在单回热循环的基础上，通过添加分流再压缩过程，提出再压缩半闭式S-CO2循环，并获得6.63%的效率提升，同时从数学公式中证明效率提高的原因是叠加了净功。进一步构建三压缩循环时，发现回热器两侧工质流量的不匹配使得回热器内部出现温度交叉，体现出半闭式S-CO2循环存在多种质量流耦合匹配问题，可通过对燃料、氧气和回流CO2在回热器中进行流量匹配来解决。结果表明，三压缩循环相比再压缩循环的效率可进一步提高1.47%。通过构建多级压缩回热过程，充分挖掘了半闭式S-CO2循环的效率潜力，可获得较好的性能。
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