摘要
离心压缩机是超临界二氧化碳(S-CO2)布雷顿循环中的核心部件,其内部结构与流动换热机理复杂,为了研究多种结构对S-CO2离心压缩机性能影响,本文针对某兆瓦级S-CO2离心压缩机进行了一维和三维数值方法模拟。基于该模型采取线性加权和法对压缩机5种不同结构参数变化引起的热力学性能进行了量化研究。结果表明:叶片后弯角和无叶扩压器长度对离心压缩机性能的影响最大,其次是叶片数、分流叶片长度和叶顶间隙;增加叶片数可提高叶轮做功能力和压比,但增加过多会降低效率;0.25~0.75 mm内,随着叶顶间隙增加,离心压缩机的压比和效率降低,最佳分流叶片长度系数为0.74。本文研究结果可为后续S-CO2布雷顿循环系统中离心压缩机设计提供参考。
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单位中车株洲电机有限公司; 哈尔滨工程大学