靠近临界点和液相区的高度可变流体性质的CO_(2)压气机设计

流体在靠近临界点的性质变化剧烈,使得运行于此区域的压气机设计流程更具复杂性。这一点在很多文献中得以体现,目前SCO_(2)设计也通常采用具备高精度热力模型的改进分析方法。基于循环特征和热源情况,在大部分的循环中压气机进口状态有着中到强程度不等的变化,该变化对压气机性能的影响不可忽视。压气机进口状态向饱和液态线移动时,介质的非线性特征可能更明显,目前对此的认识更少。本文同时采用了一维和三维数值模拟分析方法研究了流体靠近临界点以及进口状态移至饱和线液态侧的特殊特征。文章描述了CO_(2)在饱和液体区域的典型的流体动力学特征,包括发生堵塞流时的马赫数明显小于1,以及马赫数明显低于典型的音速下的类激波特征。随着压气机进气条件的变化,这些特性将显著影响压气机性能。同时本文也讨论了常见的湍流模型及两相流模型对SCO2压气机的适用性。