离心式透平的热力设计与分析
本文采用完全气体作为流动工质，按照透平的一维设计思路，根据效率最优原则，分析气动布局设计。其中，Q、Xa是气动布局设计及叶轮结构的决定参数，确定离心透平内静、动叶之间焓降分配，对静叶栅后Ma数和余速损失有显著影响。同时，为了提高透平效率，达到几何结构、材料强度、装置配置等要求，还要优化选择轮径比、扩张角、气流角等设计参数。根据效率的定义公式，改变Q、Xa、径比、扩张角0的大小，找到最佳效率的对应工况范围，为三维模拟和生产应用提供一定的依据和参考。对于单级离心透平：轮周效率在不同反动度下，随速比的增大先增大后减小，且存在一个最佳速比使效率最大。不同径比下对应一组最佳反动度和最佳速比，使效率最大。当径比确定时，改变扩张角，可以得到不同扩张角下对应的一组最佳反动度和最佳速比，使效率最大。对于单级离心透平，最佳反动度范围为0.2-0.35，最佳速比范围为0.52-0.58。在对单级的热力分析的基础上，对多级离心透平进行研究可得：余速利用可以提高级的轮周效率，在多级设计时，应尽量充分利用各级余速。当径比确定时，改变扩张角，对效率的影响作用不明显，所以，多级离心透平可采用等叶高叶片，减少装配难度和成本。对于多级离心透平，最佳反动度范围为0.05 -0.16，最佳速比范围为0.52-0.57。离心式透平低温余热发电技术在国内还没有达到相对成熟和广泛的应用，所以，现在很需要深入研究离心式透平热能发电技术，并积极向工程实践推进，这项技术对节约能源和减少环境污染具有很重要的意义。
余热发电 离心式透平 热力分析 气动设计
李银各 谭鑫 林显巧 王乃安 黄典贵
上海理工大学能源与动力工程学院,上海 200093;上海市动力工程多相流动与传热重点实验室,上海市 200093
国内会议
成都
中文
1-12
2015-09-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）