热能动力工程

作者：童志庭,李亚男,苏宏冉,南希

单位：天津理工大学 天津市先进机电系统设计与智能控制重点实验室,,天津理工大学 天津市先进机电系统设计与智能控制重点实验室,,天津理工大学 天津市先进机电系统设计与智能控制重点实验室,,中国航空发动机研究院;中国航空发动机研究院,

关键词：超临界二氧化碳;离心压缩机;布雷顿循环;叶片前缘型线;数值模拟

基金：国家自然科学面上项目

超临界二氧化碳布雷顿循环被认为是下一代核电和能源系统最有潜力的候选者,而离心压缩机是这个循环中最重要的部件之一。压缩机进口工况在临界点附近且位于类液态区域,这会在叶片前缘产生冷凝和类蒸发的可能。采用数值模拟的计算方法,研究了叶片前缘型线对某10MW超临界二氧化碳离心压缩机类相变的影响,进口总温为305.15K,进口总压为7.8MPa。将主叶片前缘设置成不同椭圆轴比的椭圆形前缘,椭圆轴比分别为1：1,2：1,3：1和4：1。数值计算结果表明：增大前缘的椭圆轴比可以削弱吸力峰,使低温低压区域减小,但对叶片吸力面的类蒸发现象却不能起到抑制的作用。从性能方面来看,压缩机的效率和压比都随椭圆轴比的增大而增大,在最高效率点,椭圆轴比最大的压缩机效率提升0.44%,压比提升0.011。

来源：2025年第1期

《热能动力工程》期刊编辑部

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