orc系统透平膨胀机的设计与数值模拟

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1、＊１？，分类号密级ＵＤＣ硕±学位论文ＯＲＣ系统遽平膨胀机的设计与数值模拟作者姓名：张卿．‘，臂－孚善，’、－学科：专业动力工程：／．讀韦！指；：学号＾ｍｉＭＭｉ，，Ｘ‘；＿＾ｉ心；Ｉ－：＇：ｋ：城＾斬．苗＝指导教师１：余波彭云龙．，吟完成曰期：一处１＾生：；：Ｖ＾－－？．－＾ｙ占ｉｉ—以Ｓ．．Ｎ；＾Ｓ，？ｍｒｎｉｉｍｍ．．ＭＭｉ．ｉｌｎａ西华大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进

2、行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中氏经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果，也不包含其他氏申请一学位或其他用途使用过的成果。与我同工作的同志对本研究所做的贡献均己在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。：学位论文作者签名指导教师签笔：余处聲怒１曰期：冲叫叫日期净玲西华大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于西华大学，同意学校保留并向国家有关部口

3、或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查闽和借闽，西华大学可＾八将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可Ｌ乂采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。（保密的论文在解密后遵守化规定）学位论文作者签名卿指导教师签名：日期：心弓日期／占叫Ｓ年叫手ClassifiedIndex:UDC:XihuaUniversityMasterDegreeDissertationDesignandNumericalSimulationofTurboExpanderinORCSystemCandidate:ZhangQ

4、ingMajor:PowerEngineeringStudentID:212012085206002Supervisor:YuBo；PengYunlongJune,2015西华大学硕士学位论文摘要本文针对有机朗肯循环（OrganicRankineCycle，简称ORC）系统透平膨胀机，在对有机工质进行对比分析和向心透平的一维气动热力计算后，探索了一种基于ANSYSWorkbench平台的向心透平叶轮设计与CFD分析一站式解决方案，通过建立VISTARTD、BladeGen、TurboGrid、CFX的程序连接，能够方便地保留和传递各种参数和设置，加

5、快开发速度。本文针对某企业实际项目需要进行了如下研究：通过调用REFPROP数据库对十种常用有机工质进行对比分析，针对蒸发温度在370K左右的ORC系统，充分考虑其经济性、热力学性能、安全环保性等方面的要求，确认有机工质R245fa作为本次设计中的循环工质是合理的。在向心透平一维设计阶段，采用筛选法的基础上，对速比和反动度的选择方法做出改进，该方法能够由一个二元方程组来求解速比和反动度，并在此基础上编程进行热力计算，得到向心透平叶轮的效率及结构参数。接着将向心透平初始设计参数输入向心透平初步设计工具VISTARTD，完成向心透平的气动与几何设计。本

6、文将一维热力计算值与VISTARTD计算值进行对比，各项数值偏差均在10%以内。利用CFX软件对本文所设计的向心透平进行数值模拟，并详细分析了含0.3mm叶顶间隙的向心透平叶顶泄漏损失以及不同叶顶间隙对叶轮性能的影响。通过CFD计算，本文向心透平叶轮的轮周效率基本达到了课题要求，但效率仍偏低，二次流损失较大，叶型有待进一步优化。综合本文研究的各项因素，最终得到一个向心透平设计方案，其轮周效率为78.7%，达到了课题要求。关键词：有机朗肯循环；向心透平；热力计算；气动设计；数值模拟IORC系统透平膨胀机的设计与数值模拟AbstractAfterthe

7、optimizationoforganicmediumandaerodynamicthermodynamiccalculationtotheradialinflowturbineinORCsystem,thispaperexploreanintegratedsolutiontotheradialinflowturbine’sdesignandCFDanalysiswhichbasedonANSYSWorkbenchplatform.ByestablishingaVISTARTD,BladeGen,TurboGrid,CFXprocedureconn

8、ection,wecaneasilykeepandtransferkindsofparametersandSettings