摘要：为降低叶顶泄漏损失,本文首次将NACA翼型引入向心涡轮,并采用正交试验设计和计算流体动力学(CFD)方法获得了具有最优NACA叶顶型线的向心涡轮叶片,并揭示了该叶片对叶顶泄漏损失的控制机理。结果表明,最优NACA叶顶型线具有较大的前缘内接圆半径、较小的尾缘厚度,以及更靠近前缘的最大厚度位置。其内接圆半径和最大厚度位置对向心涡轮等熵效率的影响度也随叶顶间隙增加而增大。当叶顶间隙为8%出口叶高时,最优NACA叶顶型线可使向心涡轮等熵效率提高1.47%,并使向心涡轮能够在非设计工况下具有较高效率。该型线能够降低尾缘附近的叶顶泄漏速度,减弱泄漏流与主流掺混强度,使流动损失降低。

摘要：盐穴因其密封与稳定特性成为压缩空气储能库(以下简称储能库)首选,储能库可以实现大规模的清洁储能,能实现电力供需的“削峰填谷”,是实现“双碳”目标的重要方向之一。井口装置、注采管和封隔器组成的井筒体系是储能库与地面设备的连接通道,然而受气体注采流量的限制和冲蚀作用的影响,现阶段的小通径井筒严重限制了压缩空气储能电站的装机规模。为优化储能库注采井筒体系,对大通径井口装置、耐腐蚀套管和大尺寸封隔器的设计与加工中存在的主要问题进行了分析,并结合工程实际提出了解决措施和合理化建议。研究结果表明:(1)井口装置设计需考虑到每层套管头座挂芯轴悬挂器台阶的承载强度,需要校核及验证悬挂器最小壁厚处的抗外挤强度、承受井下反压时顶丝的抗剪切强度等参数;(2)套管选材应充分考虑制造工艺及经济成本在盐穴压缩空气储能工况中的适用性,建议在易发生冲蚀处使用耐蚀合金纯管材,其余部位优选具有性价比的耐腐蚀套管;(3)大尺寸封隔器建议整体采用芯轴设计,胶筒选用氢化丁腈橡胶或四丙氟橡胶等材质,卡瓦建议采用笼式桶状。结论认为,提出的注采井筒体系设计优化措施,能够为该类型储能项目的大尺寸井筒注采体系设计与优化提供方法和思路。

摘要：压缩空气储能(compressed air energy storage,caes)具有多能联储/联供的特性,使其在分布式综合能源系统中具有广阔的应用前景。为加强caes与综合能源系统(integrated energy systems,IES)的多能互补协同能力,提高用户侧能源综合利用水平,提出了一种生物质与光热耦合压缩空气储能系统的架构和运行方法。首先构建了含caes的IES架构,通过引入生物质产生沼气,有效提升了IES供热能力。在此基础上,以系统总成本最小化为目标,提出了考虑碳交易机制和用户侧需求响应的IES优化运行方法。最后,以青海某村镇的数据进行算例分析,通过多种优化运行方案验证了所提模型的有效性和优越性。结果表明,设计工况下IES总成本下降12.4%;引入碳交易机制可以控制碳排放量下降11.3%;需求响应可以稳定负荷波动,经需求响应调整后的冷、热、电负荷峰谷差分别下降7.9%、10.9%、2.3%。

摘要：本文针对蓄热式压缩空气储能系统建立数学模型,利用MATLAB调用REFPROP软件获取不同状态下空气物性参数,进行总体计算程序开发,在储能系统输出功率为100 MW、膨胀机进口前压力及膨胀级数被固定的前提下,分析了压缩机不同总压比和级数对系统性能的影响。结果表明:对于固定压缩机级数,随着总压比的增加,储能系统效率降低,系统热能利用率降低,节流损失增加,系统热力学性能下降,而储释能工质质量流量降低,储气密度增加,体积减小;对于固定压缩机总压比,随着级数增加,储能系统效率降低,系统热能利用率降低,节流损失基本保持不变。

摘要：[目的]压缩空气储能(Compressed Air Energy Storage,caes)是1种可大规模储存电力能源的技术,其规模仅次于抽水蓄能,储气装置是其重要的组成部分。国内外已投入商业运行的压气储能电站的储气装置多为盐穴、废弃矿坑等天然地质构造,大规模长时压缩空气储能有赖于更具经济性及广泛适用性的储气装置。[方法]人工地下洞室储气库较大程度上摆脱了压缩空气储能电站对于特殊地质条件的依赖,成为大规模建设长时压气储能电站的有力支撑,但国内外相关研究成果较少,摸清国内外研究现状,总结其他行业先进经验,理清该领域亟待突破的难题,对于大规模建设压气储能电站具有重要意义。[结果]压气储能电站地下人工洞室与天然气储气库及水电输水隧洞等常规人工洞室运行特点有较大不同,目前对于该领域尚缺乏成熟的设计方法与规程规范,有诸多关键技术仍有待解决,文章对压气储能电站地下人工洞室的特点及重点研究内容进行了梳理。[结论]创新是自主建设压缩空气储能电站地下硬岩储气库的唯一出路,在安全的大前提下兼顾经济性并突破,该技术对丰富我国储能发电技术,完善新型电力系统具有重大的现实意义,若该技术发展成熟,可为我国新型电力系统的构建提供强大的保障。

摘要：结合计算机辅助元件选择技术和专家系统技术，开发出一个滚动轴承选择专家系统，阐述了其总体结构及实现方法。