超临界二氧化碳轴流透平进排气壳体性能影响研究与验证

透平作为超临界二氧化碳(S-CO_(2))布雷顿循环发电系统的核心设备之一,目前缺乏针对机组整体性能的可靠评估与试验验证。针对某S-CO_(2)机组轴流透平不同工况试验测试结果进行了仿真与测试的对比分析,重点讨论了进排气壳体对机组性能的影响。研究结果表明:采用的数值计算方法和综合考虑进排气壳体的计算模型能够较为准确地评估透平不同负荷工况性能;与测试结果相比,效率误差最大为1.77百分点,流量误差最大为5.6%。该透平动叶采取叶冠型式可降低泄漏掺混损失,与普通叶顶间隙型式相比,机组效率提升1.4百分点。有无进排气壳体的仿真结果显示,透平机组(涡轮级+进排气壳体)效率与涡轮级效率相比,最大降低了2.9百分点,主要是由进排气壳体内部的流动损失造成。研究成果为后续S-CO_(2)轴流透平设计与性能研究提供了技术支撑和依据。

某R245fa工质多级轴流涡轮平衡气封计算分析

气封结构已广泛应用于透平机械中,其密封问题一直是行业研究的重点。本文针对某多级轴流涡轮平衡气封,提供了一种有限体积分析方法:使用CFD仿真软件对比了不同网格模型与试验测试结果的差异性。经过分析比较,D、E、G类网格计算结果与试验值契合程度高;B类网格计算误差最大,对于指导多级轴流涡轮平衡气封设计具有较为重要的意义。