200 kW级SCO2径流式透平的结构设计及性能模拟

为了确定小规模超临界二氧化碳（S CO2）热力透平的形式及其结构，基于正向设计思路，结合热力学计算、气动分析、数值模拟的方法，对某200 kW级S CO2径流式热力透平进行参数化设计，并对其进行性能与叶片数量的响应分析，对其内部三维速度、温度和压力场进行CFD数值模拟。结果表明：透平结构等熵效率和功率分别为85.54%和214 kW，与实验值比较最大偏差为2.03%，设计结果可靠。当透平结构静叶个数从20增大到32时，效率和功率分别上升5%和下降20%，最佳静叶片数为26；速度在喷嘴通道和喉道处变化明显，温度和压力分布的变化趋势较为相似，都随着流动方向逐渐降低。