遠心圧縮機が数万回転の回転数で動作するのに対し、遠心タービンは比較的低速で高い出力を実現することができます。本研究では、有機ランキンサイクル（ORC）に適した新しい小流量低速度遠心タービン膨張機を研究対象とし、R134aを作動流体として使用して、数値シミュレーションを用いて新型タービン膨張機の気流特性を研究しました。CFXソフトウェアを使用して、この膨張機の3,000 r/minでの作動特性曲線を計算し、膨張比1.7の条件下、異なる羽根高さ位置の速度分布、表面圧力分布、圧力損失係数および動羽内部流れマッハ数の分析に重点を置きました。その結果、この膨張機は3,000 r/minの回転数で4.0の膨張比を実現することができ、その結果、軸受の回転速度と負荷が効果的に減少しました。ただし、静羽流路内での遮断現象と静羽隙間の影響により、動羽の性能に影響を及ぼしました。本研究の結果は遠心膨張機の最適化改良に理論的基盤を提供するでしょう。

新型タービン膨張機；CFX；数値シミュレーション；マッハ数；表面圧力分布；内部流れ解析