工程熱物理所微型燃氣輪機研究取得進展

　　微型燃氣輪機及其發電機組是指發電功率在幾十到幾百千瓦之間的動力裝置，具有高轉速、高效率、低NOX排放、結構緊湊、體積小、重量輕、燃料多元化等優點，廣泛應用于分布式供能系統、裝甲車輔助動力裝置、航天飛機輔助電站以及車輛混合動力裝置等領域。中國科學院工程熱物理研究所分布式供能與可再生能源實驗室依托其承擔的院地合作、支撐計劃等項目，開展了微型燃氣輪機關鍵技術的研發，取得了一定的研究成果，具體研究進展如下：

　　1.高速氣體軸承設計與實驗技術。開展了氣體軸承的流場分析、靜動特性模擬計算以及軸承動力學特性實驗；已經形成了縮放結構型線動壓氣浮軸承的設計方法，并開發了漸開線內流道自潤滑結構的動壓/動靜壓氣體軸承、縮放結構型線動壓/動靜壓氣體軸承。基于此技術，已經研制出能夠滿足微型燃氣輪機（功率50kW以下，額定轉速60000rpm，軸承直徑50mm）用的高速氣體軸承。

　　2.高速柔性軸系一體化設計與結構集成技術。充分考慮軸承、轉子、渦輪與發電機在高轉速下的耦合關系；完成柔性軸系一體化設計；基于非線性振動測試分析方法，重點研究了柔性軸系的穩定性控制措施。目前，已經完成了冷態下微型燃氣輪機軸系穩定性實驗，該渦輪軸系能夠穩定運行于60000rpm。

　　下一步工作將重點結合相應燃燒室的設計與試驗結果，開展微型燃氣輪機的熱態驗證試驗。

　　上述工作所依托的國家科技支撐計劃項目“分布式冷熱電聯供系統技術”已經于2014年10月在哈爾濱耦合動力工程技術中心通過國家科技部項目中期檢查，相關研究成果已經在國際期刊Journal of Vibroengineering（JVE. Vol. 16, Issue 5, 2014, p. 2363?2374）上發表。