壓縮空氣儲能作為一種大規(guī)模、長時儲能技術，在未來能源系統(tǒng)中將發(fā)揮重要的作用。膨脹機組作為壓縮空氣儲能系統(tǒng)釋能過程的關鍵設備，對系統(tǒng)性能有決定性的影響。近期，中心科研人員采用調(diào)節(jié)流道靜葉安裝角的方法，提升了膨脹機的效率，同時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(guī)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(diào)節(jié)噴嘴的進口壓力，從而顯著降低節(jié)流損失，提高膨脹機的效率。研究發(fā)現(xiàn)在基準壓力為10.0?MPa和8.0?MPa的條件下，當調(diào)節(jié)流道靜葉安裝角在-10°～4°的范圍內(nèi)變化時，相比于傳統(tǒng)的節(jié)流配氣方式，膨脹機的最大比功增幅分別達到了13.2?%和4.1?%，而相對于設計安裝角，增幅分別為4.0?%和3.5?%。此外，科研人員還通過熵產(chǎn)分析方法，進一步解析了流場特性的變化，揭示了靜葉安裝角調(diào)整對氣動參數(shù)和流場結構的具體影響。
 

　　上述發(fā)現(xiàn)為壓縮空氣儲能系統(tǒng)膨脹機的設計、優(yōu)化和運行控制提供了重要的理論依據(jù)和技術支持。隨著研究的深入，預計未來將有更多高效的噴嘴配氣調(diào)節(jié)方案應用于壓縮空氣儲能項目中，進一步提升儲能系統(tǒng)效率和穩(wěn)定性。
 

　　相關研究成果已在國際期刊Energy (IF=9.0)上發(fā)表(DOI:?10.1016/j.energy.2024.131464)，研究得到國家自然科學基金(51976218)、國家科技重大專項(J2019-Ⅱ-0008-0028)、北京市自然科學基金(3212026)等的支持。
 

壓縮空氣儲能系統(tǒng)軸流膨脹機噴嘴配氣方法
 

變調(diào)節(jié)安裝角噴嘴配氣膨脹機三維模型
 

與節(jié)流配氣相比比功的相對增量
 

與設計安裝角相比比功的相對增量