Exergy Efficiency and COP Improvement of a CO2 Transcritical Heat Pump System by Replacing an Expansion Valve with a Tesla Turbine
Notice bibliographique
Résumé
The heat pump system has been widely used in residential and commercial applications due to its attractive advantages of high energy efficiency, reliability, and environmental impact. The massive exergy loss during the isenthalpic process in the expansion valve is a major drawback of the heat pump system. Therefore, the Tesla turbine exergy analysis in terms of transiting exergy efficiency is investigated and integrated with the transcritical heat pump system. The aim is to investigate the factors that reduce exergy losses and increase the coefficient of performance and exergy efficiency. The contribution of this paper is twofold. First, a three-dimensional numerical analysis of the supercritical CO2 flow simulation in the Tesla turbine in three different geometries is carried out. Second, the effect of the Tesla turbine on the coefficient of performance and exergy efficiency of the heat pump system is investigated. The effect of the rotor speed and disk spacing on the Tesla turbine power, exergy loss, and transiting exergy efficiency is investigated. The results showed that at a lower disk spacing, the turbine produces higher specific power and transiting exergy efficiency. In addition, the coefficient of performance (COP) and exergy efficiency improvement in the heat pump system combined with the Tesla turbine are 9.8% and 28.9% higher than in the conventional transcritical heat pump system, respectively.
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».