海洋温差能发电透平设计及性能影响

葛云征^1,2，彭景平¹，陈凤云¹，刘蕾¹，刘伟民^1*

1. 自然资源部第一海洋研究所，青岛266061

2. 西安交通大学能源与动力工程学院，西安710049

摘要 通过对海洋温差能发电向心透平气动部分进行设计，对其气动性能及喷嘴的影响进行模拟研究。采用经验参数和遗传算法对其进行一维参数设计，并通过三维造型得到透平气动模型。采用计算流体动力学（CFD）技术对透平的三维流场和性能进行了数值模拟。结果表明，在设计工况下透平的气动效率达到86.5%。在此基础上，对设计工况下的喷嘴-叶轮径向间隙和喷嘴叶片安装角进行分析，得到喷嘴-叶轮相对径向间隙为0.04左右，可变喷嘴安装角约为37°时，透平的效率最高。因此，在设计工况下，可通过对喷嘴-叶轮径向间隙和喷嘴安装角进行微调来得到更高的透平效率；在非设计工况下，可采用可调喷嘴来适应不同工况下的流动，使得透平在不同工况下均有较好的工作性能。

关键词 海洋温差能；发电系统；透平气动效率

（责任编辑  刘志远）

http://www.kjdb.org/CN/Y2021/V39/I6/96