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针对汽车发动机排出尾气余热的特点，设计了两级有机朗肯循环（ORC）尾气余热回收系统，采用单螺杆膨胀机输出动力。以R245fa作为循环工质，在不同的蒸发温度和膨胀比条件下，对两级有机朗肯循环系统和基本有机朗肯循环系统的热力性能进行了分析和比较。研究结果表明，两级有机朗肯循环系统具有更高的热效率和炯效率，且炯损率更低，对于发动机尾气余热的回收效果更好。