有機(jī)工質(zhì)向心透平作為有機(jī)朗肯循環(huán)(ORC)發(fā)電系統(tǒng)的核心設(shè)備,對(duì)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)有重要影響。通過對(duì)工質(zhì)物性的分析,分別在低溫和中高溫領(lǐng)域選擇R245fa和甲苯為工質(zhì),針對(duì)這2種工質(zhì)設(shè)計(jì)不同結(jié)構(gòu)的導(dǎo)向葉柵二維模型。選用剪切應(yīng)力輸運(yùn)(SST)k-ω模型進(jìn)行數(shù)值模擬,工質(zhì)物性參數(shù)用PR方程計(jì)算,對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析表明:安裝角為32°,葉片數(shù)量為22時(shí)工質(zhì)為R245fa的導(dǎo)向葉柵流動(dòng)損失最小,參數(shù)分布最優(yōu);安裝角為28°,葉片數(shù)量為36時(shí)工質(zhì)為甲苯的導(dǎo)向葉柵流動(dòng)損失最小,參數(shù)分布最優(yōu)。最后研究了工質(zhì)物性參數(shù)(比熱與粘性)對(duì)導(dǎo)向葉柵流動(dòng)的影響,證明比熱對(duì)流動(dòng)的影響較大。

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【部分圖文】：

圖1導(dǎo)向葉柵二維模型

葉型采用莫斯科動(dòng)力學(xué)院的TC-4P型導(dǎo)向葉柵，表1為TC-4P葉型的坐標(biāo)數(shù)據(jù)，根據(jù)計(jì)算得到2種導(dǎo)向葉柵的設(shè)計(jì)參數(shù)如表2，圖1為導(dǎo)向葉柵二維模型圖。有機(jī)工質(zhì)R245fa的臨界溫度相對(duì)較低，為427.16K，對(duì)應(yīng)的進(jìn)出口溫度也較低，由其T-s圖可知單位質(zhì)量的工質(zhì)做功能力較弱。因此，....

圖2葉片數(shù)量為22的導(dǎo)向葉柵靜壓分布曲線

圖2與表5分別為葉片數(shù)量是22，不同安裝角的導(dǎo)向葉柵設(shè)計(jì)工況下的靜壓分布曲線和噴嘴損失。其中靜壓曲線的相對(duì)位置取X軸方向，研究對(duì)象取表1中已給出坐標(biāo)的葉片。從圖2靜壓分布圖可以看出，3種結(jié)構(gòu)的導(dǎo)向葉柵在壓力面基本為順壓梯度，噴嘴尾緣部分存在極大的壓差，在噴嘴吸力面相對(duì)位置x大約取....

圖3安裝角為32°的導(dǎo)向葉柵靜壓分布曲線

圖3與表6為安裝角為32°，不同葉片數(shù)量的導(dǎo)向葉柵設(shè)計(jì)工況下的靜壓分布曲線和噴嘴損失。其中靜壓曲線的相對(duì)位置取X軸方向，研究對(duì)象取表1中已給出坐標(biāo)的葉片。從圖3靜壓分布圖可看出，3種葉片數(shù)量的導(dǎo)向葉柵在壓力面基本為順壓梯度，葉片數(shù)量為18的噴嘴尾緣部分存在較大的壓差，葉片數(shù)量為2....

圖4葉片數(shù)量為32的導(dǎo)向葉柵出口平均溫度和速度

圖4是葉片數(shù)量均為32，不同安裝角的導(dǎo)向葉柵設(shè)計(jì)工況下的平均出口溫度和平均出口速度。葉柵平均出口溫度可反映其加速膨脹能力。相同條件下，葉柵出口的平均溫度越低，表明工質(zhì)通過該靜葉時(shí)的焓降越大，即該靜葉將工質(zhì)的能量轉(zhuǎn)變成動(dòng)能的能力越強(qiáng)，說明該靜葉的加速膨脹能力越好。從圖4溫度分布可看....

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