PofoliaPofolia ile paylaşıldı

Energy· 2026Q1

100 kW Sınıfı CO2 Eksenel Türbin-Jeneratör için Tasarım Şeması ve Deneysel Araştırma

Design scheme and experimental investigation for a 100 kW-class CO2 axial turbine-generator

Yurong Wang, Hua Tian, Xuan Wang, Ligeng Li ve diğerleri

Kısa özet

100 kW'lık eksenel CO2 türbin-jeneratör prototipi, %6,6'ya varan simülasyon-deney hatasıyla 100 kW güç üretimi ve %67 tepe termik-elektrik dönüşüm verimliliği elde etti.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Ana noktalar

  • 100 kW'lık bir sCO2 türbin-jeneratör prototipi, iki aşamalı simetrik eksenel mimari ile tasarlanmıştır.
  • Deneysel testler, 100 kW güç üretim kapasitesi ve %67 tepe termik-elektrik dönüşüm verimliliği sağlamıştır.
  • TG prototipi, sorunsuz çalıştırma, hızlanma ve çalışma sergilemiştir.
  • Simülasyon ve deneysel sonuçlar arasındaki bağıl hata %6,6 gibi düşük bir seviyede gerçekleşmiştir.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Özet (abstract)

Hundred-kilowatt-scale supercritical carbon dioxide (sCO 2 ) cycles are viable solutions for distributed generation and waste heat recovery owing to their high efficiency and compactness. The sCO 2 turbine is a core component of the cycle, playing a decisive role in overall system performance. However, few turbine prototypes are available at this power scale, and their tested performance is relatively poor. This paper presents the design scheme and experimental investigation of a 100-kW sCO 2 Turbine-Generator (TG). Under the design boundary conditions, a configuration featuring two expansion stages arranged symmetrically was adopted to accommodate the high enthalpy drop while balancing most of the axial thrust; an axial architecture with a moderate design rotational speed was selected to balance aerodynamic and mechanical performance. Modal analysis for the shaft system showed a substantial safety margin, and dedicated cooling strategies were implemented for thermal management. To evaluate the TG prototype, a closed transcritical carbon dioxide (tCO 2 ) test bench was constructed. Experimental results showed that the TG could be smoothly started, accelerated, and operated. A power generation capacity of 100 kW and a peak thermal-to-electric conversion efficiency of 67% were also obtained during the test campaign. Furthermore, the relative error between simulation and experiment was as low as 6.6%, enabling reliable wide-range performance simulation. These results demonstrate the feasibility of an axial architecture at the 100-kW scale under the present aerodynamic and mechanical constraints, providing additional engineering insight into architecture selection and enriching the experimental database for this power scale.

Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. Energy, 2026 · DOI ↗

ÇıkarımlarPremium
Makaleye SorÜcretsiz hesapla

Ücretsiz hesapla devam et

Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.

Web'de ücretsiz devam et

Google ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.

Telefonda:

Alan: Makine Mühendisliği

Mechanical EngineeringEngineering