多级轴流超临界二氧化碳透平气动设计及仿真分析Aerodynamic design and numerical analysis of a multi-stage axial supercritical carbon dioxide turbine
应祺煜,诸葛伟林,张扬军,钱煜平,周东,陶美华,李扬
摘要(Abstract)：
透平是超临界二氧化碳(S-CO_2)布雷顿循环系统的核心部件,目前主要面临效率低的问题。本文针对1台4级轴流S-CO_2透平进行气动设计,并对透平内部流动进行了三维数值模拟分析。结果表明,动叶叶顶间隙泄漏流是影响透平流动和性能的主要因素,泄漏流不仅会与叶片通道主流相互作用,还会影响下一级静叶流动,在入口产生较大攻角,引起静叶叶顶吸力面前缘和压力面喉口部的流动分离,并影响下游动叶叶顶端流动,导致泄漏流强度随级数累积增强,降低透平效率。根据流动仿真分析结果对透平进行了改进设计,使透平效率显著提高,达到84.44%。
关键词(KeyWords)： 超临界二氧化碳;多级轴流透平;气动设计;数值模拟;叶顶泄漏流
基金项目(Foundation):
作者(Author): 应祺煜,诸葛伟林,张扬军,钱煜平,周东,陶美华,李扬
DOI: 10.19666/j.rlfd.202004180