文献

J-GLOBAL ID：201602212741315402   整理番号：16A0092264

小規模低温度有機ランキンサイクルにおけるラジアルタービンの性能予測に対する相似理論の適用

The Application of Similitude Theory for the Performance Prediction of Radial Turbines Within Small-Scale Low-Temperature Organic Rankine Cycles

著者 (2件)： WHITE Martin (City Univ. London, London, GBR) ,  SAYMA Abdulnaser I. (City Univ. London, London, GBR)
資料名： Journal of Engineering for Gas Turbines and Power  (Journal of Engineering for Gas Turbines and Power)
巻： 137  号： 12  ページ： 122605.1-122605.10  発行年： 2015年12月 
JST資料番号： E0270B  ISSN： 0742-4795  CODEN： JETPEZ  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 低温度熱源に対して有機流体(R245fa)を作動流体とする小出力(10.22kw)ランキンサイクル(ORC)用ラジアルタービン(回転数37525rpm,圧力比2.5,ロータ径66.68mm等)をベースとして,作動条件と作動流体が変化する場合の性能予測のための相似則モデルの適用について検討した。初めに,ORCタービンの性能に対して次元解析を適用し,圧力上昇係数,等エントロピー効率,出力係数と,流量係数,Reynolds数,Mach数に関する相似則の関係式を導いた。実在気体効果をREFPROPで算出し,タービン入口の総温,総圧によるReynolds数,密度,音速等の変化を算出,図示した。一方,汎用CFD解析ソフトANSYS-CFXを用いて同ORCタービンの作動条件8ケース(回転数80,100,120%)について圧力上昇係数&等エントロピー効率~流量係数の特性を算出し,相似則の値と比較した。Reynolds数変化が±75%以内では両者の差異は±2%以下である一方,設計点以外のReynolds数が±150%近く異なり,チョーキング流を伴う条件等では差異が拡大するため,チョーキング点の音速,密度を用いた修正相似則の表式を提示し,両者の良い対応(差異<±2%)を確認した。最後に,作動流体をR123,およびR1234yfとして,タービンの作動条件9ケースにおける流量係数,等エントロピー効率等の性能特性について修正相似則とCFD解析のデータを比較した結果,差異が±2%以下の良い精度を確認できた。

シソーラス用語： *Rankineサイクル ,  *ラジアルタービン ,  *性能 ,  *相似則 ,  次元解析 ,  圧力上昇曲線 ,  効率 ,  流量係数 ,  Reynolds数 ,  Mach数 ,  実在気体 ,  音速 ,  密度 ,  解析 ,  冷媒 ,  フロン
準シソーラス用語： CFD解析 ,  R-1234yf ,  チョーキング【流体】 ,  等エントロピー効率 ,  *有機Rankineサイクル

分類 (1件)： 蒸気タービン  (PB01040R)

物質索引 (2件)： R-123 ,  R-245fa

タイトルに関連する用語 (5件)： 低温度 ,  有機ランキンサイクル ,  ラジアルタービン ,  性能予測 ,  相似理論