Grant/Projek zakończony
Projektowanie układów przepływowych turbin
Identyfikator grantu: PT00460
Kierownik projektu: Piotr Klonowicz
Instytut Maszyn Przepływowych PAN w Gdańsku
Gdańsk
Data otwarcia: 2014-12-05
Data zakończenia: 2022-02-25
Streszczenie projektu
W ramach projektu zostaną wykonane obliczenia projektowe układów przepływowych turbin dla aplikacji typu ORC (Organic Rankine Cycle). Obiegi ORC działają podobnie jak tradycyjne obiegi Rankine'a wykorzystywane w energetyce konwencjonalnej do produkcji pracy mechanicznej. Podstawową różnicą jest rodzaj zastosowanego czynnika. Zamiast wody stosuje się czynniki nisko- i średniowrzące, które znacznie lepiej sprawdzają się w przypadku niskotemperaturowych źródeł ciepła. Ta cecha sprawia, że technologia ORC znajduje swoje zastosowanie w energetyce rozproszonej i mikrokogeneracji.
Projektowane i analizowane geometrie będą obejmowały turbiny osiowe jedno- i wielostopniowe, promieniowe, promieniowo-osiowe a także niekonwencjonalne stopnie turbinowe typu Electra i Schichau. Dodatkowym celem jest optymalizacja kanałów przepływowych pod kątem uzyskania największej sprawności.
Oprogramowanie Matlab jest bardzo wygodnym środowiskiem implementacji algorytmów projektowych turbin ze względu na szeroki wachlarz predefiniowanych narzędzi takich jak wektoryzacja kodu, metody optymalizacyjne, numeryczne metody rozwiązywania równań itd. Ponadto, oprogramowanie Matlab łatwo integruje się z zewnętrznymi bibliotekami, które zawierają np. właściwości termodynamiczne różnych czynników roboczych (NIST Refprop).
Projektowane i analizowane geometrie będą obejmowały turbiny osiowe jedno- i wielostopniowe, promieniowe, promieniowo-osiowe a także niekonwencjonalne stopnie turbinowe typu Electra i Schichau. Dodatkowym celem jest optymalizacja kanałów przepływowych pod kątem uzyskania największej sprawności.
Oprogramowanie Matlab jest bardzo wygodnym środowiskiem implementacji algorytmów projektowych turbin ze względu na szeroki wachlarz predefiniowanych narzędzi takich jak wektoryzacja kodu, metody optymalizacyjne, numeryczne metody rozwiązywania równań itd. Ponadto, oprogramowanie Matlab łatwo integruje się z zewnętrznymi bibliotekami, które zawierają np. właściwości termodynamiczne różnych czynników roboczych (NIST Refprop).
Publikacje
- Witanowski Ł., Klonowicz P., Lampart P., Optymalizacja kształtu łopatki wirnika turbiny osiowej pracującej na czynniku MDM, Mechanik 7, (2015) 959-970
- Klonowicz P., Surwiło J., Witanowski Ł., Suchocki T.K., Kozanecki Z., Lampart P., Design and numerical study of turbines operating with MDM as working fluid, Open Engineering 5, (2015) 5
- Klonowicz P., Rusanov R., Suchocki T.K.,Surwiło J., Rusanov A., Lampart P., Design and simulations of radial-axial turbines working in ORC systems, Proceedings of the 12th International Symposium on Experimental Computational Aerothermodynamics of Internal Flows ISAIF12-113, (2015) 1-7
- P. Klonowicz, Ł. Witanowski, Ł. Jędrzejewski, T. Suchocki, J. Surwiło, D. Stępniak, Wstępna analiza potencjału zasobników energii typu UWCAES w Zatoce Gdańskiej, Rynek Energii 3, (2016) 100-107
- P. Klonowicz, Ł. Witanowski, Ł. Jędrzejewski, UWCAES systems - state of the art and prospects, SYMKOM 2016 IMP^2, Gdańsk 12, (2016) 000-000
- P. Klonowicz, Ł. Witanowski, P. Lampart, Projekt i charakterystyka regulacyjna turbiny przeznaczonej do pracy w niskociśnieniowych układach UWCAES, Mechanik 7, (2016) 738-739
- Ł. Witanowski, P. Klonowicz, P. Lampart, Optymalizacja turbiny promieniowo-osiowej pracującej w systemie UWCAES, Mechanik 7, (2016) 870-871
- Piotr Klonowicz, Łukasz Witanowski, Łukasz Jędrzejewski, Tomasz Suchocki, Piotr Lampart, A turbine based domestic micro ORC system, 4th International Seminar on Organic Rankine Cycle Power Systems 177, (2017) 1-16
- Dawid Zaniewski, Piotr Klimaszewski, Łukasz Witanowski, Łukasz Jędrzejewski, Piotr Klonowicz, Piotr Lampart, Comparison of an impulse and a reaction turbine stage for an ORC power plant, 5th International Conference, Low temperature and Waste Heat Use in Energy Supply Systems Waste Heat Recovery Systems on Ships 5, (2018) 1-8
- P. Klonowicz, Ł. Witanowski, T. Suchocki, Ł. Jędrzejewski, P. Lampart, Selection of optimum degree of partial admission in a laboratory organic vapour microturbine, Energy Conversion and Management 202, (2019) 112189
- D. Zaniewski, P. Klimaszewski, Ł. Witanowski, Ł. Jędrzejewski, P. Klonowicz, P. Lampart, Comparison of an impulse and a reaction turbine stage for an ORC power plant, Archives of Thermodynamics 40, (2019) 137-157
- P. Klimaszewski, D. Zaniewski, Ł. Witanowski, T. Suchocki, P. Klonowicz, P. Lampart, A case study of working fluid selection for a small-scale waste heat recovery ORC system, Archives of Thermodynamics 40, (2019) 159-180
- Dawid Zaniewski, Piotr Klimaszewski, Piotr Klonowicz, Piotr Lampart, Łukasz Witanowski, Łukasz Jędrzejewski, Tomasz Suchocki, Łukasz Antczak, Performance of the honeycomb type sealings in organic vapour microturbines, Energy 226, (2021) 120242