بررسی توربو ماشین ها در سیکل کربن دی اکسید فوق بحرانی

اخیرا سیکل های تولید توان کربن دی اکسید فوق بحرانی (sCO۲) به عنوان جایگزینی برای دیگر سیکل های مرسوم تولید توان همچون سیکل بخار رانکین و سیکل برایتون توربین گاز پیشنهاد شده اند که علت آن راندمان تئوری بالاتر آن ها در دماهای مشخص منبع گرمایی می باشد. همان طور که سیکل sCO۲ در سال های اخیر مورد توجه صنایع قرار گرفته. باید تحقیقات گسترده ای در زمینه ظرفیت ها و محدودیت های این سیکل انجام شود. کمپرسورها و توربین ها بخش مهمی از سیکل کربن دی اکسید فوق بحرانی را تشکیل داده و به طور قابل توجهی بر محدوده عملیاتی سیکل, راندمان و هزینه ها تاثیرگذار می باشند. از ویژگی های سیکل sCO۲ عملکرد پمپ و کمپرسور در نزدیکی نقطه بحرانی و عملکرد توربین در فشار دما و چگالی بالا می باشد. این شرایط منجر به ساخت توربو ماشین هایی با ابعاد کوچک می شود و چالش هایی را برای طراحی توربو ماشین ها در سیکل sCO۲ ایجاد می کند. در حال حاضر اغلب توجه ها در طراحی توربو ماشین های سیکل sCO۲ معطوف به توربو ماشین های شعاعی بوده است که علت آن توا نایی بهتر آن در کنترل خواص بحرانی س یال و برهم کنش جریان بین پره ها بوده اسست. در این پژوهش به مروری از روش های طراحی توربو ماشین ها در سیکل sCO۲، بررسی نمونه های اولیه و طرح های موجود و همچنین مزایا و مشکلات موجود در طراحی برخی از اجزا پرداخته خواهد شد. علاوه بر این، جدیدترین مطالعات اخیر در زمینه شبیه سازی عددی توربو ما شین ها در سیکل sCO۲ برر سی خواهند شد.

Keywords:

کربن دی اکسید فوق بحرانی (sCO۲) , کمپرسور , توربین , توربوماشین های شعاعی , راندمان سیکل