摘要：为了确定小规模超临界二氧化碳(S-CO_(2))热力透平的形式及其结构,基于正向设计思路,结合热力学计算、气动分析、数值模拟的方法,对某200 kW级S-CO_(2)径流式热力透平进行参数化设计,并对其进行性能与叶片数量的响应分析,对其内部三维速度、温度和压力场进行CFD数值模拟。结果表明:透平结构等熵效率和功率分别为85.54%和214 kW,与实验值比较最大偏差为2.03%,设计结果可靠。当透平结构静叶个数从20增大到32时,效率和功率分别上升5%和下降20%,最佳静叶片数为26;速度在喷嘴通道和喉道处变化明显,温度和压力分布的变化趋势较为相似,都随着流动方向逐渐降低。

摘要：为进行液力透平正向设计模式的成熟化应用探索,该文以某一型号两级液力透平参数为设计目标,利用国内自主研发的TurboTides软件进行透平正向设计及数值仿真。以该透平为对象,分别利用TurboTides与ANSYS CFX平台在不同流量工况下对透平内部流动进行数值计算,以初步验证国内自主研发平台在液力透平正向设计和CFD数值计算上的可靠性,针对多级液力透平内部气液两相流动进行了初步研究分析。结果表明:在主要运行工况下和误差允许范围内,TurboTides单流道周期性网格计算的精确性不亚于CFX的全流道计算结果,且其计算更加节省计算资源和时间,在工程设计中采用TurboTides进行液力透平设计及计算有较大优势。同时初步推测,该两级液力透平靠近出口工作级的低压区易发生工质汽化导致气液两相流动。多级液力透平内部低压区的工质汽化有可能是其气液两相流动发生的主要原因之一。