热能动力工程

作者：屈 彬，罗千千，杜 巍，罗 磊

单位：中国航发湖南动力机械研究所，湖南 株洲 412002,,哈尔滨工业大学 能源科学与工程学院，黑龙江 哈尔滨 150001,,哈尔滨工业大学 能源科学与工程学院，黑龙江 哈尔滨 150001,,哈尔滨工业大学 能源科学与工程学院，黑龙江 哈尔滨 150001,

关键词：SCO2;布雷顿循环;回热循环;离心压气机

基金：黑龙江省科学基金-优秀青年基金（HSF20210056）;国家科技重大专项(2019-Ⅳ-0008-0076）

为了解决船舶、飞行器等动力装置的持续供电问题，选定超临界二氧化碳（SCO2）布雷顿循环作为动力来源。用Aspen plus软件对简单型、回热型和再压缩型SCO2布雷顿循环进行分析，根据设计工况下循环的热效率和功率以及循环系统的重量，最终选择回热型SCO2布雷顿循环作为动力装置的供电循环。对回热循环进行分析，分析结果表明：在回热循环中随着压气机、涡轮效率增大，循环的热效率和循环功率也增大。压气机出口压力对循环热效率的影响可以近似为线性，涡轮入口温度对循环热效率几乎没有影响。换热器温度对效率的影响大于压力对效率的影响并且换热器对循环功率几乎没有影响。在确定回热循环压气机工况参数后，利用Concepts NREC COMPAL软件和CFX软件分别对回热循环的压气机进行了一维设计和三维计算，设计出了等熵效率能够达到90.53%的单级离心压气机。

来源：2023年第8期

《热能动力工程》期刊编辑部

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