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研究所壓縮空氣儲能向心渦輪研究成果入選《機械工程學報》封面論文
发稿时间:2020-11-09         作者:王星          来源:儲能研發中心     【字号:

  壓縮空氣儲能系統以其“功率大、效率高、成本低”等優點,成爲最具發展前景的大規模物理儲能技術之一。向心渦輪是壓縮空氣儲能系統的關鍵做功部件,其轉子葉片具有“平均展弦比小、葉頂間隙相對尺寸大”的幾何特點,因此易使葉頂間隙泄漏損失增加,並對系統效率産生不良影響。 

  基于此,工程热物理所儲能研發中心研究人员对先进压缩空气储能系统向心涡轮叶顶间隙泄漏流场开展了流动控制研究,提出了基于NACA0004 翼型的轉子葉片頂部厚度分布結構。結果表明:該結構在不影響葉片整體做功能力的條件下,能夠改善葉片壓力面與吸力面壓差分布,控制葉頂間隙泄漏流速度,縮小葉頂間隙泄漏流影響範圍,並使流動損失有效降低,轉子葉片結構強度同時滿足運行要求。此外,該結構對效率的提升效果也會隨葉頂間隙的增加而增強,在所研究範圍內,向心渦輪效率最高可提高1.6%,效果明顯。該研究成果能夠爲向心渦輪葉頂間隙流動機理與控制提供參考和依據。 

  以上研究成果作爲2020年最新一期的封面論文(56卷,18期),發表在國內機械工程及其交叉學科領域的頂級學術刊物《機械工程學報》(Journal of Mechanical Engineering)上。該項研究工作得到北京市自然科學基金(3184063)、國家973計劃(2015CB251302)、國家自然科学基金(51522605)、北京市科技計劃、中國科學院前沿科学重点研究(QYZDB-SSW-JSC023)等項目的支持。

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