Para un sistema que utiliza el aprovechamiento de calor a través de un ciclo térmico, resolver el problema de la cooperación mutua entre la eficiencia del ciclo térmico y la tasa de utilización de la fuente de calor es clave para la construcción de un sistema de absorción de calor eficiente. Tomando como ejemplo el ciclo de CO2 supercrítico, con el objetivo de ampliar el rango de aprovechamiento de calor y, por lo tanto, aumentar la eficiencia de aprovechamiento de calor, se ha construido un nuevo ciclo, es decir, el ciclo de expansión parcial, acoplado al aprovechamiento de calor de los gases de escape de la turbina de gas, la eficiencia de generación de electricidad es del 28.62%, la eficiencia del ciclo térmico del 34.03%, y la tasa de utilización de la fuente de calor del 84.11%. Para demostrar las ventajas del ciclo de expansión parcial, se construyó un sistema de aprovechamiento de calor basado respectivamente en un ciclo Brayton con un solo calentamiento y un ciclo Brayton con recompresión, y se compararon los 3 ciclos mediante un análisis termodinámico utilizando la primera y la segunda ley de la termodinámica. Se descubrió que la eficiencia de generación de electricidad del ciclo de expansión parcial supera a la de los otros 2 ciclos clásicos; al analizar el proceso cíclico, se revelaron las razones de la eficiencia aumentada del ciclo de expansión parcial, a saber, que la estructura de expansión parcial amplía la zona de absorción de calor, lo que aumenta considerablemente la tasa de utilización de la fuente de calor y, por lo tanto, aumenta la eficiencia de generación de electricidad.

aprovechamiento de calor; ciclo de CO2 supercrítico; expansión parcial; tasa de utilización de la fuente de calor