Abstract
近年來，由於隨著全世界環保意識的逐漸抬頭，對於一些破壞環境的污染源處理，逐漸的受到法令的限制，如工廠製程所排放的廢熱。而在工業界裡，當廢熱低於某溫度值時，其轉換成動力的效率已大幅度降低，面對低焓值的熱源，使用有機流體當作郎肯循環循環的工作流體，此熱循環稱做有機郎肯循環 ( Organic Rankine Cycle，ORC )，應用有機流體的特殊熱力性質，可達到廢熱有效的回收利用，或是根據工業界製程的需要，搭配汽電共生 ( cogeneration ) 系統，以增加系統動力或電力效率，同時又可兼具環保及經濟上的考量，相信可解決電源需求一直處於短缺的問題並且可提升經濟的發展與產業的升級。本研究的工作主要是探討有機郎肯循環應用於低焓熱源回收系統的核心-膨脹作功元件，研究方法分為理論分析與實驗迴路兩部分，在理論分析方面，主要利用流體力學與熱力學的角度，去研究建立輪葉式膨脹器的效能計算以作為設計規劃輪葉式膨脹器的方向，並且探討其應用於ORC系統的熱效率。在實驗迴路方面，則是進行ORC實驗環路的組立，利用HCFC-141b冷煤作為工作流體，將所設計製作的輪葉式膨脹器應用於環路上進行運轉測試，並且做更進一步的整合研究。同時亦改良活塞式膨脹器應用於實驗環路上，並獲得初步的成果。此外，也蒐整了ORC所使用工作流體的安全性，及流體於實驗環路上與材料搭配的相容性問題，可作為日後在材料與流體搭配上的參考。