低温制冷团队动态

陈双涛副教授的论文被《Applied Thermal Engineering》接收


2017-08-27

 

团队陈双涛副教授的论文”The influence of impeller blade profile on the thermodynamic performance of cryogenic two-phase turbo-expanders”被Elsevier旗下的国际期刊《Applied Thermal Engineering》(IF=3.043)接收,陈双涛副教授为第一作者、侯予教授为通讯作者。
针对低温两相透平膨胀机,本文开展了三维叶片型线优化的研究工作。通过引入径流段轴向长度和轴流段叶片弯曲度两个型线参数对径-轴流式三维叶片型线的设计方法进行数字化描述,并采用成核理论和液滴生长模型建立低温透平膨胀机内空气非平衡凝结两相流动的数学模型,借此对本课题组低温两相实验台架中的透平膨胀机开展了三维叶片型线参数对凝结两线过程和透平整体性能参数的研究。研究结果表明:随着膨胀段相对长度的减小,会引起较大的剧烈成核区域并积累更多的凝结核心,促进了过冷气体向平衡状态的恢复,因此工作轮出口处带液量越大,气体的过冷度越低;同时,工作轮出口的余速损失随着膨胀段相对长度的减小而减小,但流动损失基本不变,因此对于径流段最短的叶型预测得到的流道效率最高;随着导流段叶片弯曲 程度的增加,出口绝对速度变小,对应较小的余速损失;而由于流道变长其对应的相对速度增大,则带来较大的流动损失,因此得到一个导流段弯曲程度的最优值使得流道效率最高。叶片型线参数对于低温透平膨胀机的整体性能及凝结两相流动局部特征都具有重要的影响,本文通过建立可靠数学模型和构建三维叶片型线设计方法,为低温两相透平膨胀机三维叶片型线的优化提供一种可行的方法和有价值的建议。
该论文得到了国家自然科学基金、博士后科学基金特别项目的资助。
 
 -----低温制冷技术团队