工程熱物理所在壓縮空氣儲能系統噴嘴配氣膨脹機靜葉調節技術方面獲進展

壓縮空氣儲能作為大規模、長時儲能技術，在未來能源系統中將發揮重要作用。膨脹機組作為壓縮空氣儲能系統釋能過程的關鍵設備，對系統性能具有決定性影響。近期，中國科學院工程熱物理研究所采用調節流道靜葉安裝角的方法，提升了膨脹機的效率，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，從而降低節流損失，提高膨脹機效率。研究發現，在基準壓力為10.0MPa和8.0MPa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13.2%和4.1%，而相對于設計安裝角，增幅分別為4.0%和3.5%。進一步，該研究運用熵產分析方法，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。

上述成果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理論依據和技術支持。

相關研究成果發表在《能源》（Energy）上。研究工作得到國家自然科學基金、國家科技重大專項及北京市自然科學基金等的支持。