基于熵产理论的100MW级光热电站多级熔盐泵内部能量损失特性分布OA

为了研究多级熔盐泵的能量特性,由于传统压降法无法确定能量损失来源及类型,为此,采用了一种新的分析方法,将数值模拟与熵产理论相结合来研究熔盐泵的内部流动情况及熵产分布。建立了多级熔盐泵三维全流道流体域模型;利用CFD方法对熔盐泵内不同工况下的流动进行了模拟;根据热力学第二定律,基于熵产理论对不同流量下泵内过流部件的能量损失及损失类型进行了定量分析并对各级叶轮和导叶的湍流熵产损失进行了详细讨论。研究结果显示:湍流熵产和壁面熵产是主要的损失类型,两者占能量总损失的99%以上。不同流量工况下,导叶和叶轮是产生能量损失的主要部件,期间产生的损失占总熵产损失的81%以上。各级导叶的湍流熵产随流量增大呈现先下降后上升的趋势,最小熵产出现在1.0Q_(opt)~1.4Q_(opt),且随着级数增加,导叶最小熵产出现的工况更加靠近设计工况。叶轮中的湍流熵产存在明显的级间差异,首级叶轮的湍流熵产随流量增加不断减小,在1.6Q_(opt)工况下达到最小值570.874W,随后略有上升。