李祎然 ，李文 ,，常学煜 ，左志涛 ,，李辉 ，陈海生 ,4

（1中国科学院工程热物理研究所，北京 100190；2中国科学院大学，北京 100049；3毕节高新技术产业开发区国家能源大规模物理储能技术研发中心，贵州 毕节 551712；4中国科学院清洁能源创新研究院，辽宁 大连 116023）

随着工业科技化的日益推进，能源危机和环境污染问题亟待解决。节能减排、提高能源利用率、大力开发可再生能源利用技术必将成为增加能源供应和减少环境污染的重要措施[1]。但是，可再生能源面临着不稳定性和间歇性的问题，储能技术为之提供了良好的解决方案[2-3]。其中，超临界CO2(SCO2)储能技术因其热效率高、系统结构紧凑、环境友好等优点而备受关注。将CO2作为储能系统的工作介质，可以有效地将捕捉后的碳加以利用，有助于“碳达峰、碳中和”目标的实现[4-7]。

透平膨胀机是SCO2储能系统中用于做功发电过程的核心部件。由于SCO2透平膨胀机的设计条件为高温高压，较难获得，因此需要采用相似理论来组织试验。在对透平机械进行相似模化时，由于设计工质CO2较为昂贵，在进行模化试验时可以采用更为安全、易得的流体(例如空气)来代替。这就面临着透平机械相似模化试验中的一个重要课题——变工质下透平膨胀机的相似模化方法研究。

在解决变工质相似模化的问题上，刘立强等[14]针对氦透平膨胀机，除选取特性比U1/Cs为准则数外，还对不同圆周马赫数MU的范围内，采用分段选取准则数的方法，给定其影响范围。但是，该方法需要进行大量的理论计算，对于不同工质中绝热指数κ值的影响反映不足。……