微型有机朗肯循环热电系统动力透平设计与仿真

"微型有机朗肯循环热电系统动力透平的设计与研究 (2014年)，作者: 李新禹，吴宪天" 本文详细探讨了微型有机朗肯循环（ORC）热电系统中动力透平的设计与研究。有机朗肯循环是一种利用低品位热能转化为电能的技术，尤其适用于太阳能、生物质能等可再生能源领域。由于微型ORC系统的特殊性，其热力循环参数与传统的蒸汽或燃气轮机循环有所不同，因此需要设计专门的小型动力透平以适应这些差异。 在设计过程中，研究者利用计算流体动力学（CFD）软件进行了仿真模拟，这是一项重要的工具，能够精确地预测和分析流体流动、传热和压力分布。通过这种模拟，他们深入分析了叶轮流场内的气体压缩量、分子流速以及动叶表面的压力分布。这些参数的精确掌握对于优化透平的性能至关重要，因为它们直接影响到能量转换的效率和透平的工作稳定性。 文章提出了一个新颖的转子动能效率求解方法，这种方法使得设计者能够更准确地评估和改进透平的性能。经过验证，所设计的动力透平在实际运行条件下表现出良好的气动性能，其动能效率在稳定工况下达到了73.86%，这是一个相当高的数值，表明该设计方案是成功的。 此外，透平的高效性能对于微型ORC热电系统整体效率的提升至关重要。高动能效率意味着系统能更有效地将热能转化为电能，这对于提高整个系统的能源利用率和经济效益具有重要意义。同时，这样的设计也对环境友好，因为它有助于减少能源浪费，促进可持续能源的发展。 这篇论文不仅展示了微型有机朗肯循环热电系统动力透平的创新设计，还提供了关于如何通过CFD仿真和效率计算方法优化透平性能的实际案例。这些研究成果对于推动微型ORC技术的进步，特别是在小型化、高效化和环保方面，具有深远的影响。