Comparée à une pompe d'expansion centrifuge avec des vitesses de rotation pouvant atteindre plusieurs milliers de tours par minute, une turbine à expansion centrifuge peut produire une puissance élevée dans des conditions de vitesse relativement faible. Cet article étudie une nouvelle turbine à expansion centrifuge à faible débit et basse vitesse adaptée au cycle de Lang organique (ORC) utilisant R134a comme fluide de travail à l'aide d'une simulation numérique. Le logiciel CFX est utilisé pour calculer les caractéristiques de fonctionnement de cette turbine à 3000 tr/min, en mettant l'accent sur la distribution de la vitesse des pales dans des conditions de 1,7 de rapport d'expansion, la distribution de la pression de surface, le coefficient de perte de pression et les cartes Mach à l'intérieur de l'écoulement dynamique des pales. Les résultats montrent que cette turbine peut atteindre un rapport d'expansion de 4,0 à 3000 tr/min, réduisant ainsi efficacement la vitesse et la charge sur le palier. Cependant, en raison d'une conception inappropriée du profil des pales fixes, un phénomène d'obstruction apparaît à l'intérieur du passage de pales fixes, et l'espace inter-pales a un impact important sur les performances des pales mobiles, ce qui affecte les performances de la turbine à expansion centrifuge. Les résultats de cette étude fourniront une base théorique pour l'optimisation et l'amélioration de la turbine à expansion centrifuge.

nouvelle turbine à expansion; CFX; simulation numérique; nombre de Mach; distribution de la pression de surface; analyse de l'écoulement interne