用于低温余热发电系统的向心透平结构优化研究的开题报告

用于低温余热发电系统的向心透平结构优化研究的开题报告开题报告题目：用于低温余热发电系统的向心透平结构优化研究一、选题的背景当前，节能减排和可持续发展已成为全球各国关注的焦点，低温余热利用技术逐渐得到广泛应用。其中，低温余热发电系统是一种非常有前景和发展潜力的技术，可以有效地利用各种生产和生活过程中产生的低温余热，改善能源利用效率，减少环境污染。低温余热发电系统由核心设备透平、发电机、余热回收器、控制系统等组成，其中透平是关键性设备，其结构与性能的优化可以提高系统效率和稳定性。现有的透平型式主要为径向透平和向心透平，虽然向心透平具有尺寸小、高转速、传递功率密度大和结构简单等优点，但是其性能研究和应用还比较少，需要进一步开展研究。二、研究的目的和意义本研究旨在通过对低温余热发电系统中向心透平结构的优化设计和性能研究，提高透平的效率和可靠性，以发挥整个系统的最大功效。具体研究意义有：1.优化向心透平的结构和性能，提高低温余热利用的效率和可靠性；2.探索低温余热发电系统的可持续发展模式，为新能源产业的发展贡献力量；3.为低碳经济和环保发展提供技术支持和创新思路。三、主要研究内容和方法1.研究向心透平的设计理论和工作原理；2.建立透平的数学模型，探究不同参数对透平性能的影响；3.基于数值模拟方法，分析透平内部流动特性和热力学性能；4.设计和制造实验用透平，通过实验验证理论计算结果；5.优化透平结构，进一步提高效率和可靠性。四、预期的研究成果1.透平设计理论和工作原理的深入研究和认识；2.建立透平的数学模型，探索透平内部流动特性和热力学性能的规律；3.制作实验用透平，验证理论计算结果的准确性和可靠性；4.优化透平结构，提高低温余热利用的效率和可靠性；5.编写相关论文并发表，推进相关领域的理论和技术发展。五、研究计划和进度安排项目时间：2021年9月至2024年12月。1.第一年：对向心透平设计理论和工作原理进行深入研究和分析，建立数学模型。2.第二年：通过数值模拟方法探究透平内部流动特性和热力学性能，制作初步实验用透平。3.第三年：开展实验验证和优化设计，并进行相关论文的撰写和发表。六、参考文献1.Zou,L.,&Li,Y.(2018).Designandoptimizationofradialturbineforlow-temperaturewasteheatpowergenerationsystem.EnergyConversionandManagement,173,20-29.2.Li,J.,Zhao,Y.,&Li,Y.(2019).Researchonperformanceandefficiencyofcentrifugalexpansionturbines.EnergyConversionandManagement,198,111813.3.Chen,Z.,Li,Y.,&Chen,M.(2020).PerformanceanalysisandoptimizationofanorganicRankinecyclesystemwithanovelcentrifugalturbine.Energy,204,117995.4.Mavroudi,M.,&Behroz,M.(2021).Numericalinvestigationofanewcentrifugalexpandertypeforlow-gradewasteheatrecovery.AppliedThermalEngineering,187,116572.7