半高叶片扩压器对离心压缩机流动性能影响的数值研究

为了分析半高叶片扩压器内的流动机理,进一步提升半高叶片扩压器的工作性能,研究了离心压缩机中不同叶高、位置的半高叶片扩压器内的流动特性,提出了斜半高叶片扩压器,研究了斜半高叶片扩压器在发生旋转失速时流动特性。采用了三维计算流体动力学(CFD)方法对使用不同扩压器的离心压缩机在稳态和瞬态条件下进行了全周全工况数值模拟。研究结果表明:在设计工况下,斜半高叶片扩压器相较于半高叶片扩压器,当安装在轮盘侧时,总静压比提升了3.80%,总静等熵效率提升了2.74%,当安装在轮盖侧时,总静压比、总静等熵效率分别提升了0.82%、2.11%;旋转失速时的研究表明,斜半高扩压器叶片叶顶间隙流动能够在发生旋转失速时耗散静压波动能量,将扩压器内静压波动从最大约50 kPa降低至了约10 kPa。所提斜半高叶片扩压器作为新型的扩压器类型,性能优于半高叶片扩压器,具备广阔的应用前景,对旋转失速时的流动研究结果能够扩压器叶片叶顶间隙流动研究提供重要参考。

磷酸燃料电池的能效、㶲及生态特性分析

磷酸燃料电池(phosphoric acid fuel cell,PAFC)因具有启动时间短、无污染和结构简单等优点,成为当前商业化发展最快的一种燃料电池。根据热力学第一定律和第二定律,推导出了PAFC的电效率、输出功率、㶲损率、㶲效率、生态函数和生态性能系数的数学表达式,考虑多种优化目标之间的权衡,得到了燃料电池性能参数在不同情况下的最佳工作区域。此外,还详细地讨论了一些主要工作条件和设计参数对PAFC系统性能的影响。从保护自然资源的角度考虑了能源的利益和损失,研究结果可为高性能的PAFC系统设计提供一些理论支持。