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压缩空气储能被认为是最有发展潜力的大规模物理储能技术之一，能够进行大规模、长周期的电力储存，可应用于电网“削峰填谷”、可再生能源并网发电和分布式供能等领域。压缩机是压缩空气储能系统的关键部件之一，其特性直接决定了储能系统的总体性能和经济性。
离心式压缩机是压缩空气储能系统中常用型式的压缩机，须满足宽工况高效率的要求。压缩机在湿空气进气条件下运行，而进气喷雾作为一种节能增效技术，已在燃气轮机系统中证明可以提高压缩效率。针对这些特点与增效技术，本文以压缩空气储能系统离心式压缩机典型级为研究对象，分别开展进气湿度和进气喷雾（统称湿压缩）研究:通过建立相应压缩机性能修正模型，进行性能影响规律及机理的理论研究;设计湿压缩实验方案，搭建实验系统，进行湿压缩实验研究;然后对整级特性及内部流动进行三维数值研究。本文主要研究内容与结论如下:
1.在湿压缩理论研究方面，基于相似准则，综合考虑可压缩性和雷诺数影响，构建进气湿度性能修正模型;耦合湿压缩等效绝热指数/气体常数和修正相似性能换算方法，结合液滴蒸发模型和液滴行为修正，建立进气喷雾性能修正模型。理论计算表明，进气湿度增大使总压比、比压缩功等均下降、特性线向小流量偏移，而进气喷雾可以提高总压比和等温效率，效果随喷雾量增加及液滴粒径减小而增大。湿度和喷雾对性能影响的本质分别主要是对气体常数和等效绝热指数的改变。
2.在湿压缩实验研究方面，基于离心压缩机间冷闭式实验平台，设计并搭建喷嘴测试、进气加湿和进气喷雾实验系统，制定完整的实验测控方案。完成喷嘴性能测试、离心压缩机湿压缩性能实验，获得完整喷嘴性能及不同进气湿度和进气喷雾工况的离心压缩机性能曲线，并对理论模型进行验证，结果表明理论值和实验值吻合良好。
3.在湿压缩数值研究方面，根据湿压缩特点建立相应的数值研究方法，并进行数值验证，开展进气湿度和进气喷雾数值研究。数值分析表明，对于进气湿度工况，湿度增加使进口气流角增大，导致小流量攻角降低，分离损失减少，大流量攻角提高，分离损失增大。对于进气喷雾工况，蒸发冷却降低温升减少耗功，但液滴运动会额外耗功，同时蒸发流量增量也会影响压缩耗功，不过大部分工况下其省功效应占优;另外蒸发冷却减小扩压器进口气流角，使扩压器提前失速，压缩机稳定工作范围变窄。
离心式压缩机是压缩空气储能系统中常用型式的压缩机，须满足宽工况高效率的要求。压缩机在湿空气进气条件下运行，而进气喷雾作为一种节能增效技术，已在燃气轮机系统中证明可以提高压缩效率。针对这些特点与增效技术，本文以压缩空气储能系统离心式压缩机典型级为研究对象，分别开展进气湿度和进气喷雾（统称湿压缩）研究:通过建立相应压缩机性能修正模型，进行性能影响规律及机理的理论研究;设计湿压缩实验方案，搭建实验系统，进行湿压缩实验研究;然后对整级特性及内部流动进行三维数值研究。本文主要研究内容与结论如下:
1.在湿压缩理论研究方面，基于相似准则，综合考虑可压缩性和雷诺数影响，构建进气湿度性能修正模型;耦合湿压缩等效绝热指数/气体常数和修正相似性能换算方法，结合液滴蒸发模型和液滴行为修正，建立进气喷雾性能修正模型。理论计算表明，进气湿度增大使总压比、比压缩功等均下降、特性线向小流量偏移，而进气喷雾可以提高总压比和等温效率，效果随喷雾量增加及液滴粒径减小而增大。湿度和喷雾对性能影响的本质分别主要是对气体常数和等效绝热指数的改变。
2.在湿压缩实验研究方面，基于离心压缩机间冷闭式实验平台，设计并搭建喷嘴测试、进气加湿和进气喷雾实验系统，制定完整的实验测控方案。完成喷嘴性能测试、离心压缩机湿压缩性能实验，获得完整喷嘴性能及不同进气湿度和进气喷雾工况的离心压缩机性能曲线，并对理论模型进行验证，结果表明理论值和实验值吻合良好。
3.在湿压缩数值研究方面，根据湿压缩特点建立相应的数值研究方法，并进行数值验证，开展进气湿度和进气喷雾数值研究。数值分析表明，对于进气湿度工况，湿度增加使进口气流角增大，导致小流量攻角降低，分离损失减少，大流量攻角提高，分离损失增大。对于进气喷雾工况，蒸发冷却降低温升减少耗功，但液滴运动会额外耗功，同时蒸发流量增量也会影响压缩耗功，不过大部分工况下其省功效应占优;另外蒸发冷却减小扩压器进口气流角，使扩压器提前失速，压缩机稳定工作范围变窄。