隨著可再生能源廣泛利用和電網(wǎng)削峰填谷調(diào)節(jié)的迫切需求,大規(guī)模儲能技術(shù)在近些年得到不斷發(fā)展。在眾多儲能方式中,壓縮空氣儲能被認(rèn)為是最具發(fā)展?jié)摿Φ拇笠?guī)模儲能技術(shù)之一。中國科學(xué)院工程熱物理研究所自主設(shè)計研發(fā)了先進(jìn)壓縮空氣儲能系統(tǒng),有效解決了傳統(tǒng)壓縮空氣儲能系統(tǒng)存在的燃燒化石燃料、依賴天然洞穴、系統(tǒng)效率較低等缺點(diǎn)。在此基礎(chǔ)上建成了國際首套MW級壓縮空氣儲能示范系統(tǒng),有力推動了壓縮空氣儲能技術(shù)的發(fā)展。作為將高壓空氣內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能,驅(qū)動發(fā)電機(jī)發(fā)電的主要設(shè)備,膨脹機(jī)是壓縮空氣儲能系統(tǒng)中的核心部件之一,其效率直接影響壓縮空氣儲能系統(tǒng)的做功能力。一方面,作為電力輸運(yùn)過程中的儲能設(shè)備,壓縮空氣儲能系統(tǒng)有變工況運(yùn)行的需求,另一方面,儲氣裝置與膨脹機(jī)入口長期存在壓差。因此需要對膨脹機(jī)進(jìn)行合理有效的配氣調(diào)節(jié)以匹配膨脹機(jī)入口壓力以及實現(xiàn)變工況調(diào)節(jié)。目前采用的常規(guī)配氣方式為節(jié)流配氣,但該方式將流入膨脹機(jī)的全部氣體節(jié)流降壓,造成大量能量損失。針對以上問題,本文首次將噴嘴配氣方法引入壓縮空氣儲能向心式膨脹機(jī)中,以降低被節(jié)流氣體的流量,進(jìn)而減少節(jié)流能量損失。通過計算流體動力學(xué)(CFD)方法進(jìn)行整機(jī)全周變工況數(shù)值計算與分析...

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 選題背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 引言
        1.2.2 軸流局部進(jìn)氣透平
        1.2.3 向心局部進(jìn)氣透平
        1.2.4 小結(jié)
    1.3 本文的研究內(nèi)容
第二章 研究對象及方法
    2.1 研究對象
    2.2 研究方法
        2.2.1 控制方程
        2.2.2 湍流模型
        2.2.3 數(shù)值計算模型
    2.3 研究方法驗證
        2.3.1 網(wǎng)格無關(guān)性驗證
        2.3.2 數(shù)值方法驗證
第三章 調(diào)節(jié)級噴嘴配氣變工況特性分析
    3.1 引言
    3.2 流量特性
        3.2.1 調(diào)節(jié)流道對其他流道流量的影響
        3.2.2 調(diào)節(jié)流道對總流量的影響
        3.2.3 與節(jié)流配氣流量特性對比
    3.3 比功特性
        3.3.1 調(diào)節(jié)流道對比功的影響
        3.3.2 與節(jié)流配氣比功特性對比
        3.3.3 與節(jié)流配氣平均比功對比
    3.4 效率特性
        3.4.1 調(diào)節(jié)流道對內(nèi)效率的影響
        3.4.2 調(diào)節(jié)流道對總效率的影響
    3.5 小結(jié)
第四章 調(diào)節(jié)級噴嘴配氣流動損失機(jī)理分析
    4.1 引言
    4.2 集氣室各部分流場特性分析
        4.2.1 流線分布
        4.2.2 總壓分布
    4.3 調(diào)節(jié)流道對集氣室流動損失影響
        4.3.1 總壓損失系數(shù)
        4.3.2 流動特性
    4.4 調(diào)節(jié)流道對葉柵流動損失影響分析
        4.4.1 導(dǎo)葉流道
        4.4.2 動葉流道
    4.5 小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
    5.1 主要結(jié)論
    5.2 創(chuàng)新點(diǎn)
    5.3 研究展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡歷及攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與科研成果



本文編號：3786872