有机工质向心透平导向叶栅内流分析

发布时间：2024-04-14 15:22

　　有机工质向心透平作为有机朗肯循环(ORC)发电系统的核心设备,对系统优化设计有重要影响。通过对工质物性的分析,分别在低温和中高温领域选择R245fa和甲苯为工质,针对这2种工质设计不同结构的导向叶栅二维模型。选用剪切应力输运(SST)k-ω模型进行数值模拟,工质物性参数用PR方程计算,对计算结果进行对比分析表明:安装角为32°,叶片数量为22时工质为R245fa的导向叶栅流动损失最小,参数分布最优;安装角为28°,叶片数量为36时工质为甲苯的导向叶栅流动损失最小,参数分布最优。最后研究了工质物性参数(比热与粘性)对导向叶栅流动的影响,证明比热对流动的影响较大。

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【部分图文】：

图1导向叶栅二维模型

叶型采用莫斯科动力学院的TC-4P型导向叶栅，表1为TC-4P叶型的坐标数据，根据计算得到2种导向叶栅的设计参数如表2，图1为导向叶栅二维模型图。有机工质R245fa的临界温度相对较低，为427.16K，对应的进出口温度也较低，由其T-s图可知单位质量的工质做功能力较弱。因此，....

图2叶片数量为22的导向叶栅静压分布曲线

图2与表5分别为叶片数量是22，不同安装角的导向叶栅设计工况下的静压分布曲线和喷嘴损失。其中静压曲线的相对位置取X轴方向，研究对象取表1中已给出坐标的叶片。从图2静压分布图可以看出，3种结构的导向叶栅在压力面基本为顺压梯度，喷嘴尾缘部分存在极大的压差，在喷嘴吸力面相对位置x大约取....

图3安装角为32°的导向叶栅静压分布曲线

图3与表6为安装角为32°，不同叶片数量的导向叶栅设计工况下的静压分布曲线和喷嘴损失。其中静压曲线的相对位置取X轴方向，研究对象取表1中已给出坐标的叶片。从图3静压分布图可看出，3种叶片数量的导向叶栅在压力面基本为顺压梯度，叶片数量为18的喷嘴尾缘部分存在较大的压差，叶片数量为2....

图4叶片数量为32的导向叶栅出口平均温度和速度

图4是叶片数量均为32，不同安装角的导向叶栅设计工况下的平均出口温度和平均出口速度。叶栅平均出口温度可反映其加速膨胀能力。相同条件下，叶栅出口的平均温度越低，表明工质通过该静叶时的焓降越大，即该静叶将工质的能量转变成动能的能力越强，说明该静叶的加速膨胀能力越好。从图4温度分布可看....

本文编号：3954887