Wpływ parametrów czynnika roboczego na geometrię wirnika turbiny promieniowej

Układy ORC czyli Organic Rankine Cycle, można stosować jako metodę utylizacji ciepła o niskich i średnich parametrach, przez konwersję tego ciepła na prąd elektryczny. Technologia ORC zakłada realizację obiegu Rankine’a przy zastosowaniu przemian termodynamicznych czynników organicznych. Dobór czynnika roboczego jest sprawą indywidualną dla każdego układu, uzależnioną od strumienia ciepła odpadowego, które można wykorzystać i powinien być wnikliwie rozpatrywany przede wszystkim pod kątem efektywności termodynamicznej oraz możliwości eksploatacyjnych. W obliczeniach pod uwagę wzięte zostały trzy czynniki: olej silikonowy MDM, cyklopentan i cykloheksan. Głównym celem wykonywanych obliczeń było sprawdzenie, jaki wpływ ma dany czynnik na konstrukcję turbiny oraz wskazanie czynnika, który najlepiej spełniałby założenia dotyczące zarówno konstrukcji turbiny, jak i cech, które powinien posiadać dobry czynnik roboczy. Przeprowadzone obliczenia przepływowe wykazały, że każdy czynnik ORC ma swój optymalny zakres parametrów dla projektowanej turbiny jednostopniowej. Turbiny dośrodkowe zasilane czynnikami ORC wykazują wysoką sprawność, w dość szerokim obszarze wydajności.

---

Organic Rankine Cycle (ORC) systems can be used as a heat disposal method of low and medium parameters, through the conversion of that heat into electricity. ORC technology assumes implementation of the Rankine cycle by using thermodynamic transformations of organic fluids. Selecting a fluid that will work in a cycle is a matter to be determined for each individual and depends on the amount of waste heat that can be recovered. The selection should be carefully considered, primarily in terms of thermodynamic efficiency and operating capabilities. Three fluids were reviewed in the calculations: MDM silicone oil, cyclopentane, and cyclohexane. The main purpose of the reaserch was to check what effect fluid has on turbine design and indicate the working medium that would meet the requirements in the best way (for both the turbine design and the features of a good working medium). The calculations showed that every organic medium has its optimal parameters range for single stage turbine. Radial stages powered by organic mediums distinguish with high efficiency in a wide range of flow rate.