摘 要：在超临界二氧化碳压气机设计过程中，压气机的进口条件（总温、总压）是一个重要的设计参数。由于超临界二氧化碳压气机进口设计工况会选取在流体临界状态附近，此时的二氧化碳物性的变化十分剧烈，且进口状态选取会影响到压气机的效率，耗功，以及进口参数的稳定性。本文通过压气机流场三维计算，验证理论分析结果，得出了超临界二氧化碳压气机进口条件选取的准则。

关键词：超临界CO2;压气机设计;进口工况

以超临界二氧化碳（SCO2）为介质的热力循環由于具有紧凑性、高热力循环效率、以及工作温度比常规热力循环系统更低等优点，被认为是未来最有潜力的发电系统[1]，近年来，国内外相继开展了超临界二氧化碳发动机的理论与试验研究[2] [3]。由于超临界流体的物性与理性气体存在差异，使得压气机进口条件的选取对于压气机性能有十分重要的影响，本文针对SCO2物性，分析了SCO2压气机设计过程中进口状态选取的重要性，并根据计算，给出了压比2.5量级SCO2压气机进口状态选取准则。

1压气机进口状态研究

Monjea B[4]认为，对于超临界二氧化碳，进口马赫数存在一个最佳范围，以此给出了进口总温—进口总压的对应取值。Sandia试验室也通过试验验证了不同进口条件下压气机的性能，得出结论是：进口亚临界工况会导致工质密度、流量等参数的波动，但幅度仍处于试验系统可接受的范围内。

图 1为二氧化碳在临界状态附近，温度一定情况下，密度随着压力的变化规律。……