【儀表網(wǎng) 研發(fā)快訊】壓縮空氣儲(chǔ)能作為一種大規(guī)模、長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)，在未來(lái)能源系統(tǒng)中將發(fā)揮重要的作用。膨脹機(jī)組作為壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)釋能過(guò)程的關(guān)鍵設(shè)備，對(duì)系統(tǒng)性能有決定性的影響。近期，中心科研人員采用調(diào)節(jié)流道靜葉安裝角的方法，提升了膨脹機(jī)的效率，同時(shí)揭示了不同基準(zhǔn)壓力和噴嘴配氣方式下靜葉安裝角對(duì)膨脹機(jī)氣動(dòng)特性的影響規(guī)律。
研究表明，在滿足輸出功要求的條件下，適當(dāng)減小靜葉安裝角，可提高調(diào)節(jié)噴嘴的進(jìn)口壓力，從而顯著降低節(jié)流損失，提高膨脹機(jī)的效率。研究發(fā)現(xiàn)在基準(zhǔn)壓力為10.0 MPa和8.0 MPa的條件下，當(dāng)調(diào)節(jié)流道靜葉安裝角在-10°～4°的范圍內(nèi)變化時(shí)，相比于傳統(tǒng)的節(jié)流配氣方式，膨脹機(jī)的最大比功增幅分別達(dá)到了13.2 %和4.1 %，而相對(duì)于設(shè)計(jì)安裝角，增幅分別為4.0 %和3.5 %。此外，科研人員還通過(guò)熵產(chǎn)分析方法，進(jìn)一步解析了流場(chǎng)特性的變化，揭示了靜葉安裝角調(diào)整對(duì)氣動(dòng)參數(shù)和流場(chǎng)結(jié)構(gòu)的具體影響。
上述發(fā)現(xiàn)為壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)膨脹機(jī)的設(shè)計(jì)、優(yōu)化和運(yùn)行控制提供了重要的理論依據(jù)和技術(shù)支持。隨著研究的深入，預(yù)計(jì)未來(lái)將有更多高效的噴嘴配氣調(diào)節(jié)方案應(yīng)用于壓縮空氣儲(chǔ)能項(xiàng)目中，進(jìn)一步提升儲(chǔ)能系統(tǒng)效率和穩(wěn)定性。
相關(guān)研究成果已在國(guó)際期刊Energy (IF=9.0)上發(fā)表(DOI: 10.1016/j.energy.2024.131464)，研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金(51976218)、國(guó)家科技重大專(zhuān)項(xiàng)(J2019-Ⅱ-0008-0028)、北京市自然科學(xué)基金(3212026)等的支持。
壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)軸流膨脹機(jī)噴嘴配氣方法
變調(diào)節(jié)安裝角噴嘴配氣膨脹機(jī)三維模型
與節(jié)流配氣相比比功的相對(duì)增量
與設(shè)計(jì)安裝角相比比功的相對(duì)增量
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