Обзор экспериментальных исследований сверхкритических и транскритических термодинамических циклов, предназначенных для рекуперации тепла

Сверхкритический режим рассматривается как ключевой метод повышения эффективности цикла в различных термодинамических системах. В настоящей работе представлен обзор экспериментальных исследований сверхкритического режима для систем преобразования тепла в тепло более высокого качества и тепла в мощность. Приведённые экспериментальные работы проанализированы. Основные выводы можно сформулировать следующим образом: паровые циклы Ренкина недостаточно изучены в литературе; транскритические органические циклы Ренкина интенсивно исследуются, и несколько установок уже введены в эксплуатацию; диоксид углерода рассматривается как перспективный рабочий флюид для замкнутых циклов Брайтона и Ренкина, однако его уникальные свойства требуют нового подхода к проектированию компонентов цикла. Транскритические тепловые насосы широко применяются в бытовых и промышленных системах, тогда как сверхкритические тепловые насосы с рабочими флюидами, отличными от CO2, встречаются редко. Для более широкого внедрения сверхкритических термодинамических систем необходимы дальнейшие исследования теплообмена и оптимальной конструкции компрессоров и детандеров, с особым вниманием к механической прочности.