【作者】

陈毓智; 谭家兴; 缑林峰; 兰健

【单位】

西北工业大学; 中国船舶集团有限公司第七一一研究所

【摘要】

为应对全球对高能量密度、高效率动力系统及清洁能源的迫切需求，本文选择一种创新性的清洁能源动力系统，该系统用氢燃料作为热源为超临界二氧化碳（sCO₂）布雷顿循环系统提供热量，此外，本文也对该系统进行了系统性能分析与优化的研究。氢燃料具有高能量密度和零碳燃烧的特性，与sCO₂循环相结合可显著提升系统热效率并降低环境影响。建立的以氢为燃料的sCO₂循环系统，综合考虑了燃烧过程、变工质、sCO₂工质的热物性及循环系统各部件参数之间的耦合关系。通过仿真数据分析，研究关键部件的运行参数对系统热效率的影响，如分流器分流比从主流比0.5增至0.75时，热效率提升1.923%，而输出功率降低程度低于0.5%；循环压力从7400kPa增至8000kPa的过程中，热效率下降约0.33%等。研究结果表明，该系统在实现高效能量转换的同时，具备良好的负荷适应性与低污染排放特性，是一种具有前景的清洁能源动力方案。本文的研究可为氢燃料的sCO₂布雷顿循环动力系统的设计与优化提供理论依据与工程参考。

【关键词】

超临界二氧化碳循环;氢燃料;性能分析;系统优化

【论文集名称】

与会议主题相关其它技术

【会议名称】

设计与智能制造2025学术年会

【会议时间】

2025-11-7至2025-11-10

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