초임계 이산화탄소축류터보인터널 단계 유동 손실평가

ZHANG Lei ,  

SHI Ze ,  

SHU Weilin ,  

YANG Rui ,  

YANG Guoying ,  

DENG Qinghua ,  

摘要

초임계 이산화탄소 터보인터널 내부의 손실 메커니즘을 더 다양하게 탐구하기 위해 특정 터보인터널 단계에 대한 유동특성을 수치 방법을 이용하여 연구했다. 정포 및 동포 채널 내의 손실을 분해하고 각 손실의 크기 및 비율을 정량적으로 계산하여 초임계 이산화탄소 터보인터널의 손실의 크기를 명확하게 했다. 결과적으로 초임계 이산화탄소 매체의 밀도가 높고 터보인터널 낫높이가 작아 초임계 이산화탄소 터보인터널의 가이드 및 낫상방 밀폐의 누출 손실이 상당히 크도록 한다는 것을 밝혀냈다. 단계 부하가 0.93, 정포 브레이드 간격이 0.012 및 동포 브레이드 간격이 0.010일 때 누출 손실은 단계 총 손실의 38.23%를 차지하는데 여기에 있어 분리판 밀폐 누출 손실 비율은 21.94%이며, 낫상방 밀폐 누출 손실 비율은 16.29%이다. 누출 손실을 제외하고 정포 그리뇨 채널 내에서 낫의 평균 최대 두께 비가 줄 길이의 0.33, 전길이 비가 2.07인 경우 형상 손실이 낫끝벽 손실 및 에지 후손실보다 훨씬 크게 되어 단계의 총 손실의 9.68%를 차지한다; 동포 그리뇨 채널 내에서 낫의 평균 최대 두께 비가 줄 길이의 0.28, 전길이 비가 1.73인 경우 형상 손실, 낫측벽 손실 및 에지 후손실의 차이가 크진 않지만 형상 손실의 비율이 여전히 가장 높아 단계 총 손실의 15.39%에 달한다; 동포 채널 내의 이차유영 영향 범위가 더 넓어져 네벽 손실이 정포 네벽 손실보다 현저히 높아지게 되는데 여기에는 벽 근처 유체의 점성적인 소각과 마귀와 패턴 및 채널 패턴 등에 의해 발생되는 이차유손실이 벽 손실의 주요 원인이 된다. 연구결과는 초임계 이산화탄소 터보인터널의 최적 설계를 지원하는 방향 제시와 데이터를 제공할 수 있다.

关键词

이산화탄소; 터보인터널 단계; 엔트로피 생성률; 유동 손실

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