ORC系統(tǒng)透平膨脹機的設計與數(shù)值模擬.pdf

1、本文針對有機朗肯循環(huán)（Organic Rankine Cycle，簡稱ORC）系統(tǒng)透平膨脹機，在對有機工質進行對比分析和向心透平的一維氣動熱力計算后，探索了一種基于ANSYS Workbench平臺的向心透平葉輪設計與 CFD分析一站式解決方案，通過建立VISTA RTD、BladeGen、TurboGrid、CFX的程序連接，能夠方便地保留和傳遞各種參數(shù)和設置，加快開發(fā)速度。本文針對某企業(yè)實際項目需要進行了如下研究：
　　通過調

2、用REFPROP數(shù)據(jù)庫對十種常用有機工質進行對比分析，針對蒸發(fā)溫度在370K左右的ORC系統(tǒng)，充分考慮其經(jīng)濟性、熱力學性能、安全環(huán)保性等方面的要求，確認有機工質R245fa作為本次設計中的循環(huán)工質是合理的。
　　在向心透平一維設計階段，采用篩選法的基礎上，對速比和反動度的選擇方法做出改進，該方法能夠由一個二元方程組來求解速比和反動度，并在此基礎上編程進行熱力計算，得到向心透平葉輪的效率及結構參數(shù)。接著將向心透平初始設計參數(shù)輸入向心

3、透平初步設計工具VISTA RTD，完成向心透平的氣動與幾何設計。本文將一維熱力計算值與VISTA RTD計算值進行對比，各項數(shù)值偏差均在10％以內。
　　利用CFX軟件對本文所設計的向心透平進行數(shù)值模擬，并詳細分析了含0.3mm葉頂間隙的向心透平葉頂泄漏損失以及不同葉頂間隙對葉輪性能的影響。通過CFD計算，本文向心透平葉輪的輪周效率基本達到了課題要求，但效率仍偏低，二次流損失較大，葉型有待進一步優(yōu)化。
　　綜合本文研究的各