有机朗肯循环径流式汽轮机结构尺寸及等熵效率研究

王怀信，柳巍栋

(天津大学机械工程学院，天津 300072)

有机朗肯循环径流式汽轮机结构尺寸及等熵效率研究

王怀信，柳巍栋

(天津大学机械工程学院，天津 300072)

针对现有的有机朗肯循环(ORC)理论优化研究中指定膨胀部件等熵效率为定值这一分析方法的不足，研究了不同压比和绝热指数对径流式单级汽轮机结构尺寸和等熵效率的影响，为基于该类膨胀部件的 ORC理论优化研究提供膨胀部件等熵效率的取值依据．结果表明：汽轮机制造条件限制了高绝热指数的工质实现高压比的循环工况；A类情形(绝热指数1.1～1.5)下，汽轮机无量纲结构尺寸大体相同，等熵效率变化规律相似；B类情形(绝热指数 1.6～2.3)下，汽轮机无量纲结构尺寸和等熵效率均随绝热指数的变化而明显变化；间隙损失是影响 A类情形下汽轮机等熵效率变化规律的主要因素；更高的二次流损失和间隙损失是造成B类情形汽轮机等熵效率低于A类情形的主要原因；各个工质工况间汽轮机等熵效率值的差别最大可达15%左右．

有机朗肯循环；径流式单级汽轮机；等熵效率；绝热指数

随着能源危机和环境问题的不断加重，工业余热、地热、太阳能等中低温范围内的热能利用受到越来越多的关注．有机朗肯循环(organic Rankine cycle，ORC)技术以其简单的系统组成、较高的热效率、适宜中小规模运用(50～5,000,kW)等优点，正在成为中低温热能利用领域的一项主导技术[1]．

在 ORC工质及循环参数的理论优化研究方面，学者们已经开展了大量……