В системах хранения энергии сжатого воздуха эффективность многоступенчатых центростремительных турбореактивных нагревателей оказывает значительное влияние на эффективность системы. Во время фактической работы системы хранения энергии многоступенчатые центростремительные турбины с повторным нагревом часто работают в некондиционных условиях. Таким образом, необходимо провести исследование и анализ характеристик переменных условий труда. Недавно Центр исследований и разработок по энергетическому хранению Института технической теплофизики Академии наук Китая провел соответствующие исследования с помощью численных и экспериментальных методов и добился новых успехов.
Исследователи сначала предложили метод для общего численного расчета. Модель пористой среды использовалась для имитации межступенчатого пластинчатого теплообменника. Сопоставление параметров и общие характеристики можно получить путем расчета граничных условий входа и выхода. Модель численного расчета показана на рисунке. 1. Исследователи проанализировали характеристики многоступенчатой радиальной турбины с повторным нагревом в различных условиях, таких как различное общее давление, скорость вращения, температура повторного нагрева и степень открывания лопастей первой ступени, а также изучили каждое переменное рабочее состояние отдельно. В этих условиях коэффициент расширения, эффективность, мощность, массовый расход и другие изменения и характеристики различных уровней. Результаты показывают: когда общее падение давления на входе падает, средняя эффективность в основном одинакова, но эффективность четвертой стадии значительно уменьшается; Средняя эффективность уменьшается, когда температура повторного нагрева увеличивается, работа системы значительно возрастает, но средняя эффективность значительно уменьшается. Когда отверстие уменьшается, коэффициент расширения четвертой ступени уменьшается, первый уровень увеличивается, а второй и третий уровни возрастают. Изменение незначительно, и средняя эффективность уменьшилась.
В то же время исследователи обнаружили, что потеря в канале направляющей лопатки в основном сосредоточена на стороне всасывания выхода лопатки и задней кромке выпускного отверстия лопатки. Общая потеря давления, вызванная зазором наконечника, относительно мала, а общая потеря давления в основном происходит в канале лопасти. Последняя площадь 20%. Увеличение энтропии в движущемся канале лезвия является относительно однородным, относящимся к равномерно нагруженному лезвию. Когда отверстие направляющей лопасти уменьшается, поток утечки через зазор наконечника легче находиться в задней 20% области канала лопасти. Основное смешивание средней средней части приводит к увеличению потерь вторичного потока. Когда общее давление на входе снижается, поверхностное давление парциального давления поверхности подвижного лезвия еще ниже, чем давление на поверхности всасывания, что приводит к потере средней эффективности части лопасти.
Соответствующие результаты исследований были опубликованы в Международных журнальных трудах Института инженеров-механиков, часть A: Журнал энергетики и энергетики.
Рисунок 1 Принципиальная схема многоступенчатого моделирования центростремительной турбины повторного нагрева
Рисунок 2 Общие характеристики многоступенчатой центростремительной турбины с разогревом
