ORC向心透平叶轮扭曲规律对其性能的影响

王 智， 尹立冰

(华北电力大学 电站设备状态监测与控制教育部重点实验室， 河北保定 071003)

ORC向心透平叶轮扭曲规律对其性能的影响

王 智， 尹立冰

(华北电力大学 电站设备状态监测与控制教育部重点实验室， 河北保定 071003)

以环己烷为工质，进行了200 kW向心透平的热力设计和结构设计，并采用数值模拟方法研究透平内部的流动情况，分析了透平叶轮扭曲规律对透平性能的影响.结果表明：所设计的向心透平对于跨声速工况有着良好的流动特性，叶轮的扭曲程度会影响叶轮流道形状和出口气流与轴向的夹角；不同的叶轮扭曲规律下，透平轮周效率变化的最大值为2.44%，叶轮扭曲规律是叶轮结构优化设计的重要影响因素.

向心透平； 叶轮扭曲规律； 轮周效率; 热力设计

有机工质朗肯循环发电技术在回收工业废热、利用太阳能和地热能等方面发挥了重要作用.流动工质的选择和高效透平的设计是有机朗肯循环(ORC)发电系统的重要研究内容[1].设计出符合气体动力学并能准确达到预期输出的膨胀机是设计阶段的主要目标[2].向心透平作为有机朗肯循环发电系统中的关键部件，具有大焓降、小流量、高膨胀比、高效率、易于制造及结构简单等特点，已受到越来越多的关注.在能量转换过程中，叶轮的几何特点和气动特性决定了整机的性能.国内外很多学者和研究机构在向心透平设计[3-4]、内部流动损失机理[5]和气动优化等方面进行了研究，在通……