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工程热物理所压缩空气储能向心涡轮泄漏流动特性研究获进展

2022年02月15日 18:31 来源:工程热物理研究所 点击:[]

    压缩空气储能系统因功率大、效率高、成本低等优点,成为颇具发展前景的大规模物理储能技术之一。向心涡轮是压缩空气储能系统的关键做功部件,具有运行压力高、结构紧凑、转子叶片平均展弦比小等特点,并使叶顶间隙、轮背间隙、轮盖间隙引起的泄漏流动损失更为显著。

  为了寻求更为有效的泄漏流动损失控制方法,中国科学院工程热物理研究所储能研发中心对先进压缩空气储能系统向心涡轮叶顶间隙泄漏流动损失研究现状开展了综述研究。结果表明:现有研究已对不同几何尺寸和运行工况下的叶顶间隙、轮盖间隙和轮盘间隙泄漏流动损失特性开展了研究并提出了新型间隙泄漏流控制方法,但目前关于压缩空气储能向心涡轮间隙泄漏流动损失机理方面的研究仍需进一步开展。未来研究可集中在:非设计工况和非稳态工况下的压缩空气储能向心涡轮间隙泄漏流特性;基于压缩空气储能向心涡轮的几何参数-泄漏流损失系数函数关系式的高精度设计准则;针对多种间隙泄漏流的多元耦合流动控制技术;在间隙泄漏流控制方法中进一步充分考虑沙漠、岛屿和盐穴等典型压缩空气储能系统运行环境引起的沙粒侵蚀、液滴侵蚀和盐雾腐蚀所造成的不良影响。

  相关研究成果发表在Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part C:Journal of Mechanical Engineering Science上。研究工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、中科院国际合作局国际伙伴计划、贵州省科技厅科技计划项目等的支持。

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