应用于燃气轮机余热回收系统的超临界CO_(2)径流式透平性能探究

作     者：杨岳鸣 秦侃 韩奎华 徐进良 齐建荟 YANG Yue-ming;QIN Kan;HAN Kui-hua;XU Jin-liang;QI Jian-hui

作者机构：山东大学能源与动力工程学院高效节能及储能技术与装备山东省工程实验室山东济南250061 山东大学苏州研究院江苏苏州215123 西北工业大学航海学院陕西西安710072 华北电力大学低品位能源多相流与传热北京市重点实验室北京102206 

基　　金：国家自然科学基金(52106049,52130608) 山东省自然科学基金(ZR2020QE191) 江苏省自然科学基金(BK20210113) 山东大学青年学者未来计划人才项目(31380089964175) 

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

年 卷 期：2022年第43卷第10期

页      码：187-199页

摘      要：为研究应用于燃气轮机余热回收系统的超临界CO_(2)(SCO_(2))径流式透平整机性能,基于RANS(雷诺时均)模型,对透平整机系统内部流场进行数值模拟,获得了SCO_(2)径流式透平整机在起动、升速、自持及额定工况下的运行情况,并针对出口压力变化分析了透平非设计工况下的性能。模拟结果表明:透平起动工况下会发生运行失稳,产生“倒吸”现象且通道内出现大面积的低速区域,但随转速增加流动趋于稳定;叶顶间隙的泄漏流会对透平的性能产生不利影响,额定工况下0.5 mm的间隙使透平减少近47 kW的功率输出,等熵效率降低6%左右;轮背密封可以起到良好密封作用,密封引入气还提高了透平整机的功率和效率;在偏离设计点工况运行时,透平可以有效应对出口压力的变化;通过对比简化通道和全周通道的仿真数据,透平轴功率和等熵效率的误差均在0.5%以内,可知应用简化通道模型仿真能够保证计算精度。因此,在SCO_(2)径流式透平的仿真与应用过程中,研究人员要注重透平低速起动工况下的运行,以及叶顶间隙对这种小尺寸高转速透平机性能的影响。

主 题 词：燃气轮机 超临界CO_(2) 径流式透平 叶顶间隙 轮背密封 气动性能 

学科分类：080703[080703] 080704[080704] 08[工学] 0807[工学-电子信息类] 

核心收录：

D　O　I：10.13675/j.cnki.tjjs.210699

馆 藏 号：203114573...