壓縮空氣儲能系統(tǒng)因功率大、效率高、成本低等優(yōu)點，成為頗具發(fā)展前景的大規(guī)模物理儲能技術(shù)之一。向心渦輪是壓縮空氣儲能系統(tǒng)的關(guān)鍵做功部件，具有運行壓力高、結(jié)構(gòu)緊湊、轉(zhuǎn)子葉片平均展弦比小等特點，并使葉頂間隙、輪背間隙、輪蓋間隙引起的泄漏流動損失更為顯著。
為了尋求更為有效的泄漏流動損失控制方法，中國科學(xué)院工程熱物理研究所儲能研發(fā)中心對先進壓縮空氣儲能系統(tǒng)向心渦輪葉頂間隙泄漏流動損失研究現(xiàn)狀開展了綜述研究。結(jié)果表明：現(xiàn)有研究已對不同幾何尺寸和運行工況下的葉頂間隙、輪蓋間隙和輪盤間隙泄漏流動損失特性開展了研究并提出了新型間隙泄漏流控制方法，但目前關(guān)于壓縮空氣儲能向心渦輪間隙泄漏流動損失機理方面的研究仍需進一步開展。未來研究可集中在：非設(shè)計工況和非穩(wěn)態(tài)工況下的壓縮空氣儲能向心渦輪間隙泄漏流特性；基于壓縮空氣儲能向心渦輪的幾何參數(shù)-泄漏流損失系數(shù)函數(shù)關(guān)系式的高精度設(shè)計準則；針對多種間隙泄漏流的多元耦合流動控制技術(shù)；在間隙泄漏流控制方法中進一步充分考慮沙漠、島嶼和鹽穴等典型壓縮空氣儲能系統(tǒng)運行環(huán)境引起的沙粒侵蝕、液滴侵蝕和鹽霧腐蝕所造成的不良影響。
相關(guān)研究成果發(fā)表在Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part C: Journal of Mechanical Engineering Science上。研究工作得到國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學(xué)基金、中科院國際合作局國際伙伴計劃、貴州省科技廳科技計劃項目等的支持。
