应用于有机朗肯循环的新型小流量低转速离心膨胀机特性研究

论文摘要

相对于向心式膨胀机动辄数万转的转速,离心式透平能在较低的转速条件下实现较高的功率输出。本文以适用于有机朗肯循环(ORC)的某小流量低转速离心式透平膨胀机为研究对象,以R134a作为工作介质,用数值模拟的方法对新型透平膨胀机的气动特性进行了研究;采用CFX软件计算了该膨胀机在3 000 r/min转速下的工作特性曲线,并重点分析了在膨胀比1.7的工况下,叶片不同叶高位置的速度分布、表面压力分布、压力损失系数以及动叶内部流场马赫数云图。结果表明:该膨胀机能够在3 000 r/min转速下实现4.0的膨胀比,因此有效降低了轴承的转速和负荷;然而,由于静叶叶型设计不合理,静叶流道内出现了堵塞现象,同时叶顶间隙对动叶性能有较大的影响,这些均对离心膨胀机的性能产生了影响。本文研究结果将为离心式膨胀机的优化改进提供理论基础。

论文目录

• 1 物理模型及计算网格
•   1.1 物理模型
•   1.2 计算网格及边界条件设置
• 2 计算结果分析
•   2.1 气动性能曲线分析
•   2.2 叶片内部速度场与压力场分析
•   2.3 动叶流场分析
•   2.4 压力损失与气流角
• 3 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 马东硕,杜文海,付经伦,刘建军

关键词: 新型透平膨胀机,数值模拟,马赫数,表面压力分布,内部流场分析

来源: 热力发电 2019年05期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑

专业: 工业通用技术及设备,电力工业

单位: 北京石油化工学院机械工程学院,中国科学院大学工程热物理研究所

基金: 北京市自然科学基金资助项目(3182009),北京市教育委员会科技计划一般项目(KM201910017007)~~

分类号: TB653;TM617

DOI: 10.19666/j.rlfd.201809191

页码: 36-43

总页数: 8

文件大小: 1029K

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