超临界二氧化碳压缩测试系统动态模型Dynamic model of supercritical carbon dioxide compression testing system
杨建道,陈来杰,沈昕
摘要(Abstract)：
建立超临界二氧化碳（S-CO_2）压缩测试系统的动态仿真模型对于系统设计、系统性能预测以及控制策略的建立具有重大意义。首先，考虑冷却器和管道的时滞效应，建立了冷却器、压缩机和节流阀等部件的热力学模型，并结合系统焓方程形成系统动态仿真模型，并验证了模型的静态与动态精确性。在此基础上，研究了某350 kW S-CO_2压缩测试系统对节流阀开度扰动的动态响应特性。结果显示：在节流阀开度增大过程中，压缩机进口温度几乎不变，压比降低，压缩机效率与输出功率先增大后减小，稳定后压缩机效率略有增大、输出功率几乎不变；在节流阀开度线性增大时，回路流量和压缩机进口温度存在最大调节量，二者均与节流阀开度变化率呈近似线性关系；在压缩机前增设300 L缓冲罐将使系统稳定时压缩机流量、压比和效率等参数出现偏移，但不影响压比和效率等参数在节流阀开度调节过程中的变化趋势，增强了压缩机对节流阀开度扰动的鲁棒性。
关键词(KeyWords)： 超临界二氧化碳;压缩机;节流阀开度;系统性能;数值仿真;动态模型
基金项目(Foundation):
作者(Author): 杨建道,陈来杰,沈昕
DOI: 10.19666/j.rlfd.202110226