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单级高负荷向心透平三维黏性非定常计算

工程热物理学报 2012年第5期33卷 757-760页

作者：马灿袁新清华大学热科学与动力工程教育部重点实验室北京100084

对一台单级高负荷向心透平进行了三维黏性定常和非定常计算,计算得到的动叶出口以及下游的周向平均流场与文献提供的实验结果符合良好。在此基础上对流动的非定常特性进行了分析,发现由于动叶转速较高,且动叶下游不存在下一级静叶的干涉... 详细信息

对一台单级高负荷向心透平进行了三维黏性定常和非定常计算,计算得到的动叶出口以及下游的周向平均流场与文献提供的实验结果符合良好。在此基础上对流动的非定常特性进行了分析,发现由于动叶转速较高,且动叶下游不存在下一级静叶的干涉,流动的非定常效应主要体现在叶片排之间的区域以及动叶通道进口,动叶出口以及下游流动的非定常特性并不明显。非定常计算结果透平的级效率随时间的波动幅度达到了1.3%。

关键词：向心透平非定常计算损失

基于向心透平效率预测的超临界二氧化碳循环的热力学分析

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工程热物理学报 2020年第12期41卷 2891-2899页

作者：周奥铮李雪松任晓栋宋健顾春伟清华大学能源与动力工程系热科学与动力工程教育部重点实验室北京100084

透平是超临界二氧化碳(S-CO2)布雷顿循环的核心部件之一。通常,小流量的循环常采用向心透平。透平的效率和循环的设计参数密切相关。在关于S-CO2循环的研究中,透平效率通常设置为定值。目前并没有关于采用透平效率预测对于S-CO2循环,性... 详细信息

透平是超临界二氧化碳(S-CO2)布雷顿循环的核心部件之一。通常,小流量的循环常采用向心透平。透平的效率和循环的设计参数密切相关。在关于S-CO2循环的研究中,透平效率通常设置为定值。目前并没有关于采用透平效率预测对于S-CO2循环,性能影响的研究。本篇文章提出了采用一维向心透平效率的S-CO2循环再压缩循环模型。并在不同的循环参数下,对采用一维透平效率和固定透平效率的S-CO2循环的热力学性能进行对比。结果显示当循环参数改变时,可以采用合适的固定透平效率。然而,当热源流量变化时,探究变工况情况下的透平效率相当重要。

关键词：超临界二氧化碳循环向心透平效率预测热力学性能

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微型燃气轮机向心透平的设计和研究

动力工程 2008年第1期28卷 71-75页

作者：沈景凤姚福生王志远上海理工大学上海200093

在研究微型燃气轮机向心透平结构特点和工作原理的基础上,建立了向心透平设计计算的数学模型.利用计算机辅助设计技术完成向心透平的热力计算和通流部分的结构设计,应用参数化设计思想和三维建模技术实现其变参数时的快速实体建模,应用... 详细信息

在研究微型燃气轮机向心透平结构特点和工作原理的基础上,建立了向心透平设计计算的数学模型.利用计算机辅助设计技术完成向心透平的热力计算和通流部分的结构设计,应用参数化设计思想和三维建模技术实现其变参数时的快速实体建模,应用有限元分析方法进行叶轮的结构分析和优化,基于虚拟操作平台实现其装配顺序规划、碰撞检测和装配仿真.

关键词：能源与动力工程向心透平热力计算建模技术有限元分析

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微型燃气轮机向心透平的性能试验

动力工程 2008年第2期28卷 195-199页

作者：邓清华倪平丰镇平西安交通大学叶轮机械研究所西安710049

对某向心透平进行了总体气动性能试验、导向器流动特性试验以及级环境下的数值模拟，分别对数值计算结果与试验结果作了对比，分析了导向器叶片出口气流落后角的影响因素及其损失状况．结果表明：无论是总体气动性能，还是导向器流动特... 详细信息

对某向心透平进行了总体气动性能试验、导向器流动特性试验以及级环境下的数值模拟，分别对数值计算结果与试验结果作了对比，分析了导向器叶片出口气流落后角的影响因素及其损失状况．结果表明：无论是总体气动性能，还是导向器流动特性，数值计算结果与试验结果都吻合良好；导向器出口马赫数及相对尾缘厚度对其气流落后角有影响，当马赫数小于0．9时，气流落后角变化平缓，而马赫数高于0．9时气流落后角变化剧烈；导向器出口马赫数在0．9～1．2，速度系数在0．975以上，能量损失系数低于5%，有助于提高级效率．

关键词：能源与动力工程微型燃气轮机向心透平导向器流动特性试验数值模拟

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小型海洋温差能向心透平的性能研究

太阳能学报 2023年第6期44卷 1-7页

作者：丁策刘向东张程宾陈永平东南大学能源与环境学院能源热转换及其过程测控教育部重点实验室南京210096 扬州大学电气与能源动力工程学院扬州225127

针对海洋温差能发电系统设计了发电功率为3 kW的向心透平,并使用CFD技术对设计的透平进行仿真研究和变工况分析,最后分析了动静叶径向间隙以及转子叶片数量对向心透平性能的影响。结果表明:设计的透平性能良好,等熵效率为84.96%;随着转... 详细信息

针对海洋温差能发电系统设计了发电功率为3 kW的向心透平,并使用CFD技术对设计的透平进行仿真研究和变工况分析,最后分析了动静叶径向间隙以及转子叶片数量对向心透平性能的影响。结果表明:设计的透平性能良好,等熵效率为84.96%;随着转速升高,透平的效率先增大后减少;透平的最佳转速也会随入口压力的增大而增加。入口压力升高会增加透平的输出功;随着转速的增大,流量逐渐减小。合理选择喷嘴与动叶轮之间的径向间隙,可使喷嘴出口处工质流动更加均匀;另外,将透平的转子叶片数量增加到8个,可提高透平性能。

关键词：海洋温差能发电有机朗肯循环向心透平数值模拟 R134a

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向心透平叶轮子午面形状等腰梯形设计法

机械科学与技术 2015年第5期34卷 678-682页

作者：王慧李水莲魏新利郑州大学化工与能源学院郑州450001 河南职业技术学院机电工程系郑州450046 郑州职业技术学院机电工程系郑州450121

基于一元流动的子午面形状校核原理,研究出等腰梯形设计法。该方法依托3D软件,经过9步骤,方便快捷设计出子午面形状。将等腰梯法设计的子午面形状,与Vista RTD设计的进行比较,形状非常吻合,误差最大值在5%左右。结果表明:两个模型气动... 详细信息

基于一元流动的子午面形状校核原理,研究出等腰梯形设计法。该方法依托3D软件,经过9步骤,方便快捷设计出子午面形状。将等腰梯法设计的子午面形状,与Vista RTD设计的进行比较,形状非常吻合,误差最大值在5%左右。结果表明:两个模型气动性能无明显差异,在输出功、压比、等熵效率方面,新方法的模型略优于Vista RTD的模型。

关键词：向心透平叶轮子午面形状一元流动等腰梯形法设计数值模拟

有机工质向心透平变工况特性的数值模拟与极差分析

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过程工程学报 2019年第2期19卷 246-253页

作者：张振康曾凡云王志奇夏小霞贺妮胡艳华张建平湘潭大学机械工程学院湖南湘潭411005 楚天科技股份有限公司湖南长沙410600

以R245fa为工质设计向心透平,采用CFD方法对向心透平性能进行全流域三维模拟研究,考察了入口温度、转子转速和膨胀比(进出口压力比)对向心透平工况特性的影响,对主要影响因素进行极差分析。结果表明,向心透平工作转速为设计转速的80%～1... 详细信息

以R245fa为工质设计向心透平,采用CFD方法对向心透平性能进行全流域三维模拟研究,考察了入口温度、转子转速和膨胀比(进出口压力比)对向心透平工况特性的影响,对主要影响因素进行极差分析。结果表明,向心透平工作转速为设计转速的80%～100%时,输出功率和等熵效率波动较小,工作转速高于设计值时透平性能迅速下降。随入口温度升高,透平输出功率与等熵效率增大;随膨胀比增大,透平输出功率线性增加。透平存在最佳膨胀比使等熵效率最大,且实际运行压比大于最佳膨胀比时,透平等熵效率变化较小。出口压力对向心透平输出功率影响最大,温度的影响最小;转子转速对等熵效率影响最大,入口压力的影响最小。

关键词：向心透平变工况特性数值模拟极差分析

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ORC向心透平叶轮扭曲规律对其性能的影响

动力工程学报 2017年第5期37卷 367-372,393页

作者：王智尹立冰华北电力大学电站设备状态监测与控制教育部重点实验室河北保定071003

以环己烷为工质,进行了200kW向心透平的热力设计和结构设计,并采用数值模拟方法研究透平内部的流动情况,分析了透平叶轮扭曲规律对透平性能的影响.结果表明:所设计的向心透平对于跨声速工况有着良好的流动特性,叶轮的扭曲程度会影响叶... 详细信息

以环己烷为工质,进行了200kW向心透平的热力设计和结构设计,并采用数值模拟方法研究透平内部的流动情况,分析了透平叶轮扭曲规律对透平性能的影响.结果表明:所设计的向心透平对于跨声速工况有着良好的流动特性,叶轮的扭曲程度会影响叶轮流道形状和出口气流与轴向的夹角;不同的叶轮扭曲规律下,透平轮周效率变化的最大值为2.44%,叶轮扭曲规律是叶轮结构优化设计的重要影响因素.

关键词：向心透平叶轮扭曲规律轮周效率热力设计

ORC向心透平静叶栅内二次流结构和损失分析

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动力工程学报 2017年第10期37卷 801-807页

作者：王智尹立冰刘艺苗焦庆雅屈海涛华北电力大学电站设备状态监测与控制教育部重点实验室河北保定071003

为了改进有机工质朗肯循环(ORC)向心透平静叶栅的气动性能,对ORC向心透平内有机工质流动进行三维黏性数值模拟,分析静叶栅上下端壁和通道内各种涡系的表现形式,给出了沿轴向和径向方向的总压力损失系数分布.结果表明:静叶栅内存在压力... 详细信息

为了改进有机工质朗肯循环(ORC)向心透平静叶栅的气动性能,对ORC向心透平内有机工质流动进行三维黏性数值模拟,分析静叶栅上下端壁和通道内各种涡系的表现形式,给出了沿轴向和径向方向的总压力损失系数分布.结果表明:静叶栅内存在压力面与吸力面之间的横向流动,但通道涡并没有形成,通道涡并不是ORC向心透平静叶栅内二次流涡流形式中的重要涡系结构;主要总压损失沿流向方向集中在静叶栅后0.4流向位置,沿叶高方向集中在上下端壁,沿周向方向则聚集在吸力面附近.

关键词：向心透平静叶栅二次流损失涡系结构有机工质数值模拟