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超临界二氧化碳向心透平流动损失分解及损失特性研究
1
作者
刘如一
刁安娜
+4 位作者
迟志男
张帅钊
邓清华
李军
丰镇平
《西安交通大学学报》
2025年第10期96-105,共10页
针对超临界二氧化碳(SCO_(2))向心透平流动损失耦合机制不清晰以及优化方向不明确的问题,以循环输出功率为150 kW的SCO_(2)向心透平为对象,基于熵产理论,采用不同边界条件设置、多次数值模拟和涡量分析方法,开展了流动损失分解、损失来...
针对超临界二氧化碳(SCO_(2))向心透平流动损失耦合机制不清晰以及优化方向不明确的问题,以循环输出功率为150 kW的SCO_(2)向心透平为对象,基于熵产理论,采用不同边界条件设置、多次数值模拟和涡量分析方法,开展了流动损失分解、损失来源定位以及损失特性分析。模拟结果表明:设计工况下,该向心透平的流动损失由大到小依次为泄漏损失、静叶损失、混合损失、动叶损失,分别占总损失的44.43%、31.82%、11.98%和11.77%;当偏离设计工况时,泄漏损失和静叶损失占比减小,混合损失占比增大,动叶损失占比变化不大;泄漏损失产生的主要原因是动叶进口叶顶间隙相对较高,透平泄漏量较大,减小动叶叶顶间隙尺寸可显著减小透平的熵产和泄漏损失;静叶损失主要产生于通道中后区域,动叶损失在动叶中段位置处急剧增大。研究结果可为百千瓦级SCO_(2)动力循环向心透平的气动设计和型线优化提供数据支撑。
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关键词
超临界二氧化碳
向心透平
流动损失分解
熵产理论
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职称材料
题名
超临界二氧化碳向心透平流动损失分解及损失特性研究
1
作者
刘如一
刁安娜
迟志男
张帅钊
邓清华
李军
丰镇平
机构
西安交通大学能源与动力工程学院
出处
《西安交通大学学报》
2025年第10期96-105,共10页
基金
国家重点研发计划资助项目(2023YFB4102203)
国家自然科学基金联合基金资助项目(U20A20303)。
文摘
针对超临界二氧化碳(SCO_(2))向心透平流动损失耦合机制不清晰以及优化方向不明确的问题,以循环输出功率为150 kW的SCO_(2)向心透平为对象,基于熵产理论,采用不同边界条件设置、多次数值模拟和涡量分析方法,开展了流动损失分解、损失来源定位以及损失特性分析。模拟结果表明:设计工况下,该向心透平的流动损失由大到小依次为泄漏损失、静叶损失、混合损失、动叶损失,分别占总损失的44.43%、31.82%、11.98%和11.77%;当偏离设计工况时,泄漏损失和静叶损失占比减小,混合损失占比增大,动叶损失占比变化不大;泄漏损失产生的主要原因是动叶进口叶顶间隙相对较高,透平泄漏量较大,减小动叶叶顶间隙尺寸可显著减小透平的熵产和泄漏损失;静叶损失主要产生于通道中后区域,动叶损失在动叶中段位置处急剧增大。研究结果可为百千瓦级SCO_(2)动力循环向心透平的气动设计和型线优化提供数据支撑。
关键词
超临界二氧化碳
向心透平
流动损失分解
熵产理论
Keywords
supercritical carbon dioxide
radial inflow turbine
decomposition of flow losses
entropy generation theory
分类号
TK47 [动力工程及工程热物理]
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题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
超临界二氧化碳向心透平流动损失分解及损失特性研究
刘如一
刁安娜
迟志男
张帅钊
邓清华
李军
丰镇平
《西安交通大学学报》
2025
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