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文檔簡介
1、太陽能集熱發(fā)電技術是近年在新能源領域發(fā)展最快,關注度最高的技術之一。有機郎肯循環(huán)太陽能熱發(fā)電技術將太陽能集熱與有機郎肯循環(huán)有效結合起來,主要針對中低溫太陽能的利用,多數采用分布式系統(tǒng)。而其中有機郎肯發(fā)電技術在低溫熱能利用方面已經有相當廣泛的應用,其對節(jié)能環(huán)保和余熱利用有著突出的貢獻。作為有機郎肯循環(huán)中的核心部件有機工質透平膨脹機,它是循環(huán)中熱功轉換的最核心設備,是系統(tǒng)安全有效運行的基礎。而目前應用于太陽能集熱系統(tǒng)中高效穩(wěn)定的透平膨脹機尚
2、屬少見,特別是相對溫度較高范圍內的有機工質向心透平的設計研究少見。本文即是針對熱源溫度在300℃工況條件下的有機工質向心透平的設計研究,開展了如下工作:
通過對中低溫段有機郎肯太陽能系統(tǒng)特點的分析,選擇了向心透平作為其透平形式。在300℃的熱源條件下,選擇了適用的幾種有機工質進行了氣動方案設計和熱力計算,并對比分析了幾種不同工質的設計方案其結構尺寸和經濟性,選擇采用廉價的工質作為首選,試用了甲苯作為工質進行詳細的氣動設計,壓比
3、高達8,且跨音速流動。
利用三維造型軟件進行了結構設計,設計了多種導向葉柵方案與動輪結構,設計了圓形導向蝸殼。通過CFD計算,對所設計的導向葉柵進行了研究分析,對不同方案進行了優(yōu)選,實現了其斜切部分膨脹達到跨音速流動的設計目標,對其斜切部分膨脹及環(huán)狀間隙內流動進行了研究分析,并對蝸殼的流動情況也進行了探析。利用CFD計算結果反饋到一維設計和三維造型,反復優(yōu)化葉輪結構,改善氣動分配方案,最后對較好的方案進行了全尺寸三維數值模擬計
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