摘要：作为中低温热能高效转换的途径,有机朗肯循环近年来受到了很多学者的关注。但是在现有理论指导下产生的实际循环其热力学完善度普遍较低,其主要原因是实际循环受制于工质特性产生了多种不可逆因素,限制了实际循环向理想循环的逼近。事实上,工质作为常规热力循环能量转换过程中不可或缺的工作载体,其热力性质直接决定了循环性能的高低。为突破传统单一工质对循环性能的限制,将工质的基本热力学参数作为一个热力学维度与其他问题协同考虑,提出了一种基于非共沸工质的热力循环三维构建方法。本文利用此方法,针对内燃机余热的高效回收利用,提出了三维有机朗肯循环(3D-ORC),并在相同条件下与传统简单有机朗肯循环(SORC)进行了热力学比较,揭示了3D-ORC性能提升的本质。