【儀表網 研發快訊】壓縮空氣儲能作為一種大規模、長時儲能技術，在未來能源系統中將發揮重要的作用。膨脹機組作為壓縮空氣儲能系統釋能過程的關鍵設備，對系統性能有決定性的影響。近期，中心科研人員采用調節流道靜葉安裝角的方法，提升了膨脹機的效率，同時揭示了不同基準壓力和噴嘴配氣方式下靜葉安裝角對膨脹機氣動特性的影響規律。
研究表明，在滿足輸出功要求的條件下，適當減小靜葉安裝角，可提高調節噴嘴的進口壓力，從而顯著降低節流損失，提高膨脹機的效率。研究發現在基準壓力為10.0 MPa和8.0 MPa的條件下，當調節流道靜葉安裝角在-10°～4°的范圍內變化時，相比于傳統的節流配氣方式，膨脹機的最大比功增幅分別達到了13.2 %和4.1 %，而相對于設計安裝角，增幅分別為4.0 %和3.5 %。此外，科研人員還通過熵產分析方法，進一步解析了流場特性的變化，揭示了靜葉安裝角調整對氣動參數和流場結構的具體影響。
上述發現為壓縮空氣儲能系統膨脹機的設計、優化和運行控制提供了重要的理論依據和技術支持。隨著研究的深入，預計未來將有更多高效的噴嘴配氣調節方案應用于壓縮空氣儲能項目中，進一步提升儲能系統效率和穩定性。
相關研究成果已在國際期刊Energy (IF=9.0)上發表(DOI: 10.1016/j.energy.2024.131464)，研究得到國家自然科學基金(51976218)、國家科技重大專項(J2019-Ⅱ-0008-0028)、北京市自然科學基金(3212026)等的支持。
壓縮空氣儲能系統軸流膨脹機噴嘴配氣方法
變調節安裝角噴嘴配氣膨脹機三維模型
與節流配氣相比比功的相對增量
與設計安裝角相比比功的相對增量
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