1 研究背景 随着科技水平不断加速发展，在带来巨大的经济价值同时也给人类的生存环境带来了不可逆转的破坏。

由此凸显出一系列环境问题和能源危机，这些问题逐步受到人类越来越多的关注，一方面寻求高产量却伴随能源的不完全利用，另一方面化石燃料和一些不环保制冷剂的大量应用给人们的身体和赖以生存的环境带来不可逆的伤害。

以低品位热能驱动的有机朗肯循环发电系统，是实现将低品位热能转变为电能，进而提高热力系统总体热效率，降低污染排放的有效途径之一。

有机朗肯循环(Organic Rankine Cycle，简称ORC)采用低沸点有机工质，将低品位热能转换为高品质电能，是低温余热利用的有效途径[1]。

有机工质多采用干工质，膨胀后处于过热区，不会侵蚀膨胀机叶片，所以在低温热能发电方面得到了广泛应用[2]。

R245fa（五氟丙烷)属于HFCs，由美国Honeywell公司生产，美国环保局（EPA）已批准该制冷剂可作为新的环保型替代制冷剂[3]。

在以R245fa为工质的有机朗肯循环中的工质泵经行研究过程中，由于系统热效率较低，发电成本还较高，低品位热能发电系统的大规模的应用还远没有实现，因此通过对低品位热能有机朗肯循环系统的分析和优化，提高系统的循环效率，推动低品位热能发电系统的快速发展是很有必要的[4]。

2 研究现状 2.1 有机朗肯循环及有机工质泵 有机朗肯循环(Organic Rankine Cycle，ORC)主要由蒸发器、膨胀机、发电机、冷凝器、有机工质泵组成。

其基本循环过程如下：首先液态的有机工质进入蒸发器中进行热交换，工质由液态变为气态，然后进入膨胀机中膨胀做功带动发电机发电，再将膨胀做功后的乏气运送到冷凝管中进行冷却，使其由气态变为液态，最后由工质泵加压再次输送到蒸发器中完成一个循环，从而实现对能源的利用。

国内外学者对如何提高ORC系统的效率从各个方面着手展开了大量广泛的研究。