【Ziel】 Der überkritische CO₂-Brayton-Kreisprozess mit Rekompression ist eine wichtige technologische Entwicklungsrichtung im Bereich der thermischen Stromerzeugung und zeichnet sich durch eine breite Kompatibilität mit Wärmequellen aus. Daher ist die Untersuchung der dynamischen Eigenschaften des Betriebszyklus von großer Bedeutung. Diese Arbeit untersucht den dynamischen Übergangsprozess des Systems von Schwankungen zur Stabilität bei Änderung der Kühlbedingungen. 【Methode】 Für Kompressor und Turbine wurde ein stationäres Modell verwendet, für die Wärmetauscher des Systems wurde basierend auf Daten des stationären FV-Finite-Elemente-Modells ein neues dynamisches mathematisches Modell erstellt. 【Ergebnisse】 Die Studie zeigt, dass das System nach Änderung des Kühlflusses des Vorkühlers spätestens nach etwa 200 s einen stabilen Zustand erreicht. Wenn der Kühlfluss des Vorkühlers auf 50% des Minimalwertes reduziert wird, sinkt die Effizienz des Hauptkompressors um etwa 0,5%; eine Erhöhung des Kühlflusses des Vorkühlers kann die Kompressoreffizienz verbessern: Bei linearer Erhöhung des Kühlflusses auf 175% in 25 s erreicht der Hauptkompressor nach 75 s einen stabilen Zustand mit einer Effizienzsteigerung von 0,8%; der Rekompressor stabilisiert sich nach 200 s mit einer Effizienzsteigerung von 0,2%; die Nettosystemleistung stabilisiert sich nach 300 s, während der thermische Wirkungsgrad des Systems um 0,3% sinkt. 【Schlussfolgerung】 Da die Einlasstemperatur des Hauptkompressors (306 K) nahe am kritischen Punkt von CO₂ liegt, kann eine Erhöhung des Massenstroms des Wassers auf der kalten Seite des Vorkühlers dazu führen, dass die Einlasstemperatur unter die kritische Temperatur von CO₂ fällt, was zu Kondensation des Arbeitsmediums im Kompressor führt und den stabilen Betrieb des Kompressors beeinträchtigt, während eine Verringerung des Wasserdurchflusses auf der Seite des Vorkühlers zu einer Abnahme der Nettosystemleistung und einem Rückgang des thermischen Wirkungsgrads führt.

Überkritischer CO₂-Brayton-Kreisprozess mit Rekompression; transiente Eigenschaften; Vorkühler; Durchflussänderung