En los sistemas de almacenamiento de energía de aire comprimido, el rendimiento de las turbinas centrípetas de recalentamiento de etapas múltiples tiene un impacto significativo en la eficiencia del sistema. Durante el funcionamiento real del sistema de almacenamiento de energía, las turbinas centrípetas de recalentamiento de etapas múltiples a menudo se operan bajo condiciones que no son de diseño. Por lo tanto, es necesario llevar a cabo investigaciones y análisis sobre las características de las condiciones de trabajo variables. Recientemente, el Centro de Investigación y Desarrollo de Almacenamiento de Energía del Instituto de Termofísica de Ingeniería de la Academia China de Ciencias ha llevado a cabo investigaciones relacionadas a través de métodos numéricos y experimentales y ha logrado nuevos avances.
Los investigadores primero propusieron un método para el cálculo numérico general. El modelo de medio poroso se utilizó para simular el intercambiador de calor de aleta de la placa de intersticio. Los parámetros correspondientes y el rendimiento general se pueden obtener mediante un cálculo de las condiciones de los límites de entrada y salida. El modelo de cálculo numérico se muestra en la figura. Los investigadores analizaron las características de la turbina radial de recalentamiento de varias etapas en diferentes condiciones, como la presión total de entrada diferente, la velocidad de rotación, la temperatura de recalentamiento y el grado de apertura de las paletas de la primera etapa, y estudiaron cada condición de trabajo variable por separado. Bajo las condiciones, la relación de expansión, la eficiencia, la producción, el flujo de masa y otros cambios y características de los distintos niveles, los resultados muestran: Cuando la presión total de entrada cae, la eficiencia promedio es básicamente la misma, pero la eficiencia de la cuarta etapa disminuye considerablemente; La eficiencia promedio disminuye, cuando la temperatura de recalentamiento aumenta, el trabajo del sistema aumenta mucho, pero la eficiencia promedio disminuye significativamente. Cuando la apertura disminuye, la relación de expansión de la cuarta etapa disminuye, el primer nivel aumenta y el segundo y tercer nivel aumentan. El cambio es pequeño y la eficiencia promedio ha disminuido.
Al mismo tiempo, los investigadores encontraron que la pérdida en el canal guía de la paleta se concentra principalmente en el lado de succión de la salida de la cuchilla y el borde posterior de la salida de la paleta. La pérdida de presión total causada por el espacio de la punta es relativamente pequeña, y la pérdida de presión total se produce principalmente en el canal de la paleta. La última área del 20%. El aumento de la entropía en el canal de la cuchilla móvil es relativamente uniforme, perteneciendo a la cuchilla cargada uniformemente. Cuando se reduce la apertura de la paleta de guía, el flujo de fuga a través del espacio libre de la punta es más fácil en la región posterior del 20% del canal de la paleta. La mezcla principal de la parte media alta conduce a un aumento en la pérdida de flujo secundario. Cuando se reduce la presión total de entrada, la presión superficial de la presión parcial de la superficie de la cuchilla móvil es incluso menor que la presión de la superficie de succión, lo que resulta en la pérdida de la eficiencia promedio de la parte de la cuchilla.
Los resultados de las investigaciones relevantes se publicaron en el Diario Internacional de Actas de la Institución de Ingenieros Mecánicos, Parte A: Diario de Energía y Energía.
Figura 1 Diagrama esquemático de la simulación de turbina centrípeta de recalentamiento de etapas múltiples
Fig. 2 Características generales de la turbina centrípeta de recalentamiento de etapas múltiples.
