超临界二氧化碳再压缩布雷顿循环性能分析及优化设计方法研究

作     者：姚李超 邹正平 付超 刘火星 YAO Li-chao;ZOU Zheng-ping;FU Chao;LIU Huo-xing

作者机构：北京航空航天大学能源与动力工程学院航空发动机气动热力国家级重点实验室北京100191 北京航空航天大学航空发动机研究院北京102206 

基　　金：合肥通用机械研究院压缩机技术国家重点实验室开放基金(SKL-YSJ201803) 

出 版 物：《推进技术》 (Journal of Propulsion Technology)

年 卷 期：2022年第43卷第3期

页      码：77-86页

摘      要：为发展工程适用的超临界二氧化碳布雷顿循环优化设计方法,研究了关键参数对超临界二氧化碳再压缩循环性能的影响规律,阐述了循环优化设计的必要性,并基于粒子群算法发展了一种再压缩循环优化设计方法。该方法以最低循环压力、循环增压比和分流因子为优化变量,以循环热效率为目标,以合流三通进口温差为约束条件。参数影响规律分析结果表明:循环效率随最低温度的增大持续降低,而随最高温度的增加单调上升;存在最优最低压力和最优增压比使得循环效率最高,且分别受最低温度和最高温度不同程度的影响;将更少的流量分配给再压缩压气机有利于循环效率,且存在最优分流因子使循环效率最高;合流三通进口温差受分流因子影响显著,该参数有必要作为循环设计的限制条件。此外,该循环优化设计方法能有效完成不同温差限制下的循环优化设计,设计结果表明:1℃最大温差下循环效率可达47.77%,而10℃和20℃最大温差下循环效率可达47.83%。

主 题 词：超临界态 二氧化碳 再压缩循环 循环热效率 约束条件 粒子群算法 优化设计方法 

学科分类：080701[080701] 08[工学] 0807[工学-电子信息类] 

核心收录：

D　O　I：10.13675/j.cnki.tjjs.200452

馆 藏 号：203108028...