径向涡轮

标准径向涡轮机作为适合太阳能浓缩 ORC 的涡轮膨胀机的性能评估

有机朗肯循环是将低品位热源转化为电能的可用解决方案之一。然而，由于膨胀机的特殊设计，工厂的开发往往非常昂贵。通常，设计 ORC 工厂的输入参数是热源和冷源的温度和功率。它们决定了工作流体、压力和温度的选择。然后根据所需的操作参数设计膨胀机。使用市场上容易买到且性能众所周知的标准涡轮机可以降低开发和制造成本。然而，必须对 ORC 进行调整，以使膨胀机在最佳条件下工作。对于太阳能聚光热源，可以通过调整聚光系数和集热器总面积来调整温度和功率。在本文中，考虑使用给定的燃气轮机作为 ORC 的膨胀机。了解涡轮机在空气中的性能后，基于相似规则寻找不同流体的 ORC 的最佳运行参数（压力、温度、流量和转速）。调整的目的是保持工作流体与空气相同的密度变化、相同的入口速度三角形和相同的入口马赫数。然后使用 CFD 模拟计算涡轮机的性能图，并显示最大等熵效率接近空气，约为 78%。