CN113868982B - 超临界二氧化碳径流式涡轮机械的数值仿真方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了超临界二氧化碳径流式涡轮机械的数值仿真方法及系统，获取超临界二氧化碳径流式涡轮机械的整机系统模型，确定整机系统模型的计算域；对整机系统模型的各个部分的计算域分别进行网格划分处理，得到对应各个部分的网格，并将各个部分网格导入ANSYSCFX软件；调用CoolProp开源物性数据库生成超临界二氧化碳物性表；将超临界二氧化碳的物性表，导入ANSYSCFX软件来定义超临界二氧化碳；完成仿真设定，实现超临界涡轮机械数值模拟，以获取模型内超临界二氧化碳流动特性。基于ANSYS平台并结合CoolProp数据库中工质真实物性，对SCO2透平及压缩机整机系统性能进行探究的数值仿真方法。

Description

超临界二氧化碳径流式涡轮机械的数值仿真方法及系统
技术领域
本发明涉及计算流体力学领域，特别是涉及超临界二氧化碳径流式涡轮机械的数值仿真方法及系统。
背景技术
本部分的陈述仅仅是提到了与本发明相关的背景技术，并不必然构成现有技术。
SCO2动力循环，是极具潜力的新一代动力循环，与传统以蒸汽为工质的动力循环不同，该循环具有在循环加热和冷却阶段无相变、工质与热源和冷源的温度匹配较好、动力粘度小、比热大、可以更高效实现热能转换的特性。SCO2的能量密度相对较高，动力循环系统组件尺寸较蒸汽朗肯循环要小，结构更加紧凑，在限制空间、限制重量的条件(如舰船动力、航空航天动力)下更具有优势。其中涡轮机械，包括透平及压缩机，是SCO2动力循环中的核心部件。
径流式透平可在小容积流量下保持较高的运行效率，并且具有结构轻巧、加工制造简单等优势，目前已成为能源领域的一个研究热点，且逐渐被广泛应用于SCO2布雷顿循环系统。因此有必要对SCO2径流式透平整机系统(包含蜗壳、叶轮、扩压器及密封装置)进行仿真。同样，对小尺寸SCO2离心式压缩机整机系统的仿真研究同样重要。
SCO2压缩机工作在CO2临界点(7.3773MPa，304.128K)附近，具有耗功低、效率高及尺寸小的优点。SCO2系统运用中面临的关键问题是CO2在临界点附近物性变化剧烈，尤其是密度、比热和声速。微小的温度和压力变化就可能导致物性的剧烈改变，进而导致流场高梯度、强烈非线性。同时，流场局部由于加速膨胀容易进入液态区，形成局部凝结相变。一方面这对数值模拟中物性计算准确度提出了严格要求，另一方面也给CFD程序计算稳定性带来很大挑战。因此有必要探究SCO2近临界点附近的真实物性变化，以保证压缩机仿真结果的真实性。
发明内容
为了解决现有技术的不足，本发明提供了超临界二氧化碳径流式涡轮机械的数值仿真方法及系统；
第一方面，本发明提供了超临界二氧化碳径流式涡轮机械的数值仿真方法；
超临界二氧化碳径流式涡轮机械的数值仿真方法，包括：
获取超临界二氧化碳径流式涡轮机械的整机系统模型，确定整机系统模型的计算域；
对整机系统模型的各个部分的计算域分别进行网格划分处理，得到对应各个部分的网格，并将各个部分网格导入ANSYSCFX软件；
调用CoolProp开源物性数据库生成超临界二氧化碳物性表；将超临界二氧化碳的物性表，导入ANSYSCFX软件来定义超临界二氧化碳；
完成仿真设定，实现超临界涡轮机械数值模拟，以获取模型内超临界二氧化碳流动特性。
第二方面，本发明提供了超临界二氧化碳径流式涡轮机械的数值仿真系统；
超临界二氧化碳径流式涡轮机械的数值仿真系统，包括：
获取模块，其被配置为：获取超临界二氧化碳径流式涡轮机械的整机系统模型，确定整机系统模型的计算域；
网格划分模块，其被配置为：对整机系统模型的各个部分的计算域分别进行网格划分处理，得到对应各个部分的网格，并将各个部分网格导入ANSYSCFX软件；
物性表生成模块，其被配置为：调用CoolProp开源物性数据库生成超临界二氧化碳物性表；将超临界二氧化碳的物性表，导入ANSYSCFX软件来定义超临界二氧化碳，并对物性表分辨率进行无关性检测；
仿真模块，其被配置为：完成仿真设定，实现超临界涡轮机械数值模拟，以获取模型内超临界二氧化碳流动特性。
第三方面，本发明还提供了一种电子设备，包括：
存储器，用于非暂时性存储计算机可读指令；以及
处理器，用于运行所述计算机可读指令，
其中，所述计算机可读指令被所述处理器运行时，执行上述第一方面所述的方法。
第四方面，本发明还提供了一种存储介质，非暂时性地存储计算机可读指令，其中，当所述非暂时性计算机可读指令由计算机执行时，执行第一方面所述方法的指令。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
基于ANSYS平台并结合CoolProp数据库中工质真实物性，对SCO2透平及压缩机整机系统性能进行探究的数值仿真方法。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1为本发明实施例一中一种SCO2径流式透平及压缩机整机系统的数值仿真方法的整体流程示意图；
图2(a)～图2(b)为本发明实施例一中SCO2径流式透平及压缩机整机系统的模型计算域示意图；
图3(a)～图3(d)为本发明实施例一中SCO2径流式透平及压缩机整机系统的部分结构网格方案示意图；
图4为本发明实施例一中查表法物性参数示意图；
图5为本发明实施例一中物性参数表导入ANSYS CFX定义工质；
图6为本发明实施例一中SCO2径流式透平整机系统在额定工况下的流线图；
图7为本发明实施例一中SCO2压缩机整机系统在额定工况下50％叶高下的密度云图。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
本实施例所有数据的获取都在符合法律法规和用户同意的基础上，对数据的合法应用。
实施例一
本实施例提供了超临界二氧化碳径流式涡轮机械的数值仿真方法；
如图1所示，超临界二氧化碳径流式涡轮机械的数值仿真方法，包括：
S101：获取超临界二氧化碳径流式涡轮机械的整机系统模型，确定整机系统模型的计算域；
S102：对整机系统模型的各个部分的计算域分别进行网格划分处理，得到对应各个部分的网格，并将各个部分网格导入ANSYSCFX软件；
S103：调用CoolProp开源物性数据库生成超临界二氧化碳物性表；将超临界二氧化碳的物性表，导入ANSYSCFX软件来定义超临界二氧化碳；
S104：完成仿真设定，实现超临界涡轮机械数值模拟，以获取模型内超临界二氧化碳流动特性。
本发明可以很好的解决缺乏实验条件的问题，对SCO2涡轮机械的设计优化工作提供参考依据，进而简单、经济、高效地实现SCO2动力循环机组性能的提升。
进一步地，所述S101：获取超临界二氧化碳径流式涡轮机械的整机系统模型，确定整机系统模型的计算域；具体包括：
对涡轮机械模型进行拆分，得到蜗壳、叶轮、密封装置和扩压管；
对蜗壳进行封闭处理，将蜗壳进口和出口封闭处理，得到的封闭模型即为蜗壳计算域；
对扩压管进行封闭处理，将扩压管进口和出口封闭处理，得到的封闭模型即为扩压管计算域；
对轮背密封，由一个剖面绕轴旋转360°得到计算域。
对叶轮，使用三维造型软件Creo(但不只限于此款软件)，对叶轮计算域进行封闭，保留一个叶片，若存在叶顶间隙，将间隙补全；保存为.stp或.x_t文件导入ANSYSDesignModeler，建立流道数据后生成使用TurboGrid划分网格的计算域。
进一步地，所述S102：对整机系统模型的各个部分的计算域分别进行网格划分处理，得到对应各个部分的网格；具体包括：
对叶轮部分的计算域进行网格划分处理，得到网格a；
对蜗壳部分的计算域进行网格划分处理，得到网格b；
对扩压管部分的计算域进行网格划分处理，得到网格c；
对轮背密封部分的计算域进行网格划分处理，得到网格d。
示例性地，网格a由叶轮网格划分软件ANSYS-TurboGrid得到，为高质量的结构化网格，并且当透平包含导流叶片时，对其导流叶栅部分进行单独网格划分，并将导流叶栅及转子通道网格分别记为a1、a2；网格b、c、d由网格划分软件ICEM CFD得到。将各个结构的网格方案保存为.cfx5文件，分别导入到CFD软件——ANSYS CFX。
进一步地，所述S103：调用CoolProp开源物性数据库生成超临界二氧化碳物性表；具体包括：
S1031：利用Python程序调用开源数据库CoolProp，
S1032：计算超临界二氧化碳的物性，得到超临界二氧化碳的物性表。
进一步地，所述S1031：利用Python程序调用开源数据库CoolProp；具体包括：
S10311：将CoolProp数据库导入CO2.py；
S10312：选定流体为CO2，写入文件名称CO2.rgp；
S10313：设定压力、温度区间及相应增量；
S10314：根据一定的增量遍历所设定的温度、压力区间，并调用函数CP.PropsSI()来计算温度、压力点上的各个物性参数；
S10315：写入CO2.rgp文件。
进一步地，所述S1032：计算超临界二氧化碳的物性；具体包括：
S10321：采用SW状态方程，构建真实气体模型；
真实气体模型是利用超临界二氧化碳的多参数状态方程，构建的求解相关热物性参数(比焓、声速、比体积、等温比热容、等压比热容、等温时压力对比体积的偏导数、比熵、动力粘度及导热系数)的方程组。
S10322：将真实气体模型中的密度和温度的函数，转化为温度和压力的函数；对温度和压力的函数进行求解，得到超临界二氧化碳的物性。
压力可表示为：
Figure BDA0003315124300000071
应理解地，由于SCO2压缩机工作在CO2临界点附近，物性随温度和压力的变化较大，需要考虑实际气体性质，CFX软件自带的真实气体物性数据库包含的物理模型有RK方程、PR方程等，但都在CO2临界点附近出现较大的计算误差，为更精确的捕捉CO2在超临界区域和临界点附近的热物性变化，基于SW(Span-Wanger)状态方程构建真实气体模型。
S10321中，SW(Span-Wanger)状态方程，是基于亥姆霍兹自由能的CO2物性多参数状态方程，该方程由理想部分和剩余部分组成：
Figure BDA0003315124300000072
其中，f为亥姆霍兹自由能，
Figure BDA0003315124300000073
为通过气体常数和温度无量纲化的亥姆霍兹自由能，δ和τ分别为相对密度和相对温度的倒数，δ＝ρ/ρc，τ＝Tc/T，ρC、TC为临界点的密度和温度。
Figure BDA0003315124300000081
和
Figure BDA0003315124300000082
分别代表构成CO2物性的理想部分和剩余部分：
Figure BDA0003315124300000083
其中，
Figure BDA0003315124300000084
和
Figure BDA0003315124300000085
为理想部分的各项参数。
Figure BDA0003315124300000086
其中，ni、ai等均为剩余部分中i≤39各项的可调参数，该方程对临界点附近的物性计算精度的提高主要来源于上其中的最后一项：
Figure BDA0003315124300000087
其中，ai、βi、Ai、Bi均为剩余部分中39≤i≤42各项的参数，均为常数。SW方程中，对于所需要计算的热物性参数，如压力、焓、熵等，需要通过亥姆霍兹自由能及其相对于温度和密度的偏导进行计算。
进一步地，所述S10322：将真实气体模型中的密度和温度的函数，转化为温度和压力的函数；对温度和压力的函数进行求解，得到超临界二氧化碳的物性；具体包括：
S103221：给定密度和温度初始值；
S103222：根据初始值计算压力；
S103223：计算已知的压力与S103222中计算压力的差值，并调用求根算法不断迭代更新密度和温度，直到压力的差值达到预期；
S103224：根据此时的密度和温度求解其它的物性参数(比焓、比体积、等温比热容、等压比热容、比熵等)。
对于ANSYS CFX而言，计算涡轮机械的求解器为压力基求解器，需将物性参数均构建为温度和压力的函数再加以求解，而上述真实气体模型中是自变量密度和温度的函数，因此需要加以转化。
可看出每一个时间步的计算都需要大量的迭代，而SW方程参数多计算复杂，所以耗时会很长，因此求解时，给定自变量合适的初试值对物性的计算很重要，而CO2在临界点附近物性波动剧烈，使用迭代求解方程的方法往往具有迭代次数多、难以收敛、耗费计算资源及不稳定等种种缺陷，采用直接求解真实气体物性模型的方法不可取。
因此本发明基于CoolProp开源数据库，编写Python数据接口，构建了以压力和温度为自变量的CO2数据表，并以.rgp文件的形式导入ANSYS CFX软件中，采用直接线性插值的方法对CO2物性进行求解。
进一步地，S104：完成仿真设定，实现超临界涡轮机械数值模拟，以获取模型内超临界二氧化碳流动特性；具体包括：
S1041：将超临界二氧化碳的物性表，导入ANSYS CFX软件；
仿真过程中使用的方法：一是从CO2理想气体模型(在ANSYS CFX的工质数据库中)进行计算，来初始超临界二氧化碳离心式压缩机的流场，再将工质换为基于SW方程真实气体模型，以加速计算的收敛；此外，由于物性表的分辨率对计算的精度有所影响，因此有必要对物性表进行无关性检测，即改变温度压力区间内和饱和线上的取值点数量，但随分辨率的增大，计算量和计算时间会增加，因此综合考虑精度和计算资源选定合适分辨率的物性表；
S1042：稳态模拟时，动静交界面信息交换处理方法选用stage(Mixing-Plane)保证结果精度；湍流模型采用SST模型，可对逆压强梯度流动(如分离流)的预测更加精确；对流方案及湍流数值均选择高精度设定。最终实现超临界涡轮机械数值模拟，获取模型内超临界二氧化碳流动特性。
如图1所示，在给定任意SCO2涡轮机械三维模型后，使用三维造型软件Creo对模型进行修改，目的在于拆分透平及压缩机的各部分结构，以及尽可能将几何文件修改成为可用于网格划分的.stp或.x_t文件。将修改后的导流叶栅或转子通道的几何文件导入DesignModeler进行流道生成后，导入TurboGrid中生成叶栅通道高质量的结构化网格，这个流程是将叶轮机械三维模型在TurboGrid生成网格的一种方法。
将各个结构的网格方案保存为.cfx5文件，分别导入到CFD软件——ANSYS CFX的前处理模块中。
利用Python编写程序调用CoolProp开源物性数据库生成CO2物性表，物性表的内容包含表头和数据两部分，数据记录了9个自变量为温度和压力的物性参数，分别为：比焓、声速、比体积、等温比热容、等压比热容、等温时压力对比体积的偏导数、比熵、动力粘度及导热系数。
图2(a)～图2(b)为SCO2径流式透平及压缩机整机系统的模型计算域示意图；
图3(a)～图3(d)为SCO2径流式透平及压缩机整机系统的部分结构网格方案示意图；
物性表中，包含若干个温度和压力正交组成的格点，如图4所示，温度和压力区间在程序中设定，对于格点上的热物性参数，物性表中已经包含，而不在格点上的温度-压力点，如A，其物性在表中尚未包含，因此采用线性插值的方法求解，将其所在的单元格作为插值单元格，对该点的热物性参数进行插值计算，因此表格的稀疏程度也会影响计算的精度，有必要进行物性表分辨率的无关性检测。
构建CO2物性参数表的.rgp文件后，将其作为CO2真实气体物性模型导入CFX软件中，在CFX前处理新建工质，定义为纯净物并选择工质组分为User，如图5所示将.rgp文件导入作为描述工质物性的文件，在超临界区域的工质被求解器识别为过热蒸汽状态，故将工质组分选为CO2VAP。
在完成仿真设定后进行所述SCO2涡轮机械的数值模拟。
图6为CFD-Post中得到的SCO2径流式透平在额定工况下的流线图；
图7为CFD-Post中得到的SCO2离心式压缩机在额定工况下的50％叶高处的密度云图，在压缩机长叶片前缘的吸力面，有较为明显的密度变化，可能产生了液化，可见在压缩机在临界点附近运行时，工质物性变化的准确捕捉对仿真的结果至关重要。
本申请的创新点就是整个的模拟方法的过程，从确定计算域到网格划分，CO2物性获取，最终使用ANSYS CFX完成超临界CO2透平及压缩机的模拟计算。
其中的重点是超临界二氧化碳离心式压缩机工作在CO2临界点附近，具有耗功低、效率高及尺寸小的优点，但CO2在临界点附近物性变化剧烈，尤其是密度、比热声速，微小的温度和压力变化就可能导致物性的剧烈改变，进而导致流场高梯度、强烈非线性，因此选用何种CO2工质物性至关重要。
仿真过程中使用的方法：
一是从CO2理想气体模型(在ANSYS CFX的工质数据库中)进行计算，来初始超临界二氧化碳离心式压缩机的流场，再将工质换为基于SW方程真实气体模型，这可以使计算的更易收敛；
此外，由于物性表的分辨率对计算的精度有所影响，因此有必要对物性表进行无关性检测，即改变温度压力区间内和饱和线上的取值点数量，但随分辨率的增大，计算量和计算时间会增加，因此综合考虑精度和计算资源选定合适分辨率的物性表。
实施例二
本实施例提供了超临界二氧化碳径流式涡轮机械的数值仿真系统；
超临界二氧化碳径流式涡轮机械的数值仿真系统，包括：
获取模块，其被配置为：获取超临界二氧化碳径流式涡轮机械的整机系统模型，确定整机系统模型的计算域；
网格划分模块，其被配置为：对整机系统模型的各个部分的计算域分别进行网格划分处理，得到对应各个部分的网格，并将各个部分网格导入ANSYSCFX软件；
物性表生成模块，其被配置为：调用CoolProp开源物性数据库生成超临界二氧化碳物性表；将超临界二氧化碳的物性表，导入ANSYSCFX软件来定义超临界二氧化碳；
仿真模块，其被配置为：完成仿真设定，实现超临界涡轮机械数值模拟，以获取模型内超临界二氧化碳流动特性。
此处需要说明的是，上述获取模块、网格划分模块、物性表生成模块和仿真模块对应于实施例一中的步骤S101至S104，上述模块与对应的步骤所实现的示例和应用场景相同，但不限于上述实施例一所公开的内容。需要说明的是，上述模块作为系统的一部分可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行。
上述实施例中对各个实施例的描述各有侧重，某个实施例中没有详述的部分可以参见其他实施例的相关描述。
所提出的系统，可以通过其他的方式实现。例如以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，例如上述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时，可以有另外的划分方式，例如多个模块可以结合或者可以集成到另外一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。
实施例三
本实施例还提供了一种电子设备，包括：一个或多个处理器、一个或多个存储器、以及一个或多个计算机程序；其中，处理器与存储器连接，上述一个或多个计算机程序被存储在存储器中，当电子设备运行时，该处理器执行该存储器存储的一个或多个计算机程序，以使电子设备执行上述实施例一所述的方法。
应理解，本实施例中，处理器可以是中央处理单元CPU，处理器还可以是其他通用处理器、数字信号处理器DSP、专用集成电路ASIC，现成可编程门阵列FPGA或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
存储器可以包括只读存储器和随机存取存储器，并向处理器提供指令和数据、存储器的一部分还可以包括非易失性随机存储器。例如，存储器还可以存储设备类型的信息。
在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。
实施例一中的方法可以直接体现为硬件处理器执行完成，或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器、闪存、只读存储器、可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器，处理器读取存储器中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。为避免重复，这里不再详细描述。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
实施例四
本实施例还提供了一种计算机可读存储介质，用于存储计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时，完成实施例一所述的方法。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.超临界二氧化碳径流式涡轮机械的数值仿真方法，其特征是，包括：
获取超临界二氧化碳径流式涡轮机械的整机系统模型，确定整机系统模型的计算域；
对整机系统模型的各个部分的计算域分别进行网格划分处理，得到对应各个部分的网格，并将各个部分网格导入ANSYS CFX软件；
调用开源数据库CoolProp，计算超临界二氧化碳的物性，得到超临界二氧化碳的物性表；
其中，利用Python程序调用开源数据库CoolProp，具体包括：将CoolProp数据库导入CO2.py；选定流体为CO2，写入文件名称CO2.rgp；设定压力、温度区间及相应增量；根据一定的增量遍历所设定的温度、压力区间，并调用函数CP.PropsSI()来计算温度、压力点上的各个物性参数；写入CO2.rgp文件；
其中，计算超临界二氧化碳的物性，具体包括：采用SW状态方程，构建真实气体模型；将真实气体模型中的密度和温度的函数，转化为温度和压力的函数，对温度和压力的函数进行求解，得到超临界二氧化碳的物性；
完成仿真设定，实现超临界涡轮机械数值模拟，以获取模型内超临界二氧化碳流动特性。
2.如权利要求1所述的超临界二氧化碳径流式涡轮机械的数值仿真方法，其特征是，获取超临界二氧化碳径流式涡轮机械的整机系统模型，确定整机系统模型的计算域；具体包括：
对涡轮机械模型进行拆分，得到蜗壳、叶轮、密封装置和扩压管；
对蜗壳进行封闭处理，将蜗壳进口和出口封闭处理，得到的封闭模型即为蜗壳计算域；
对扩压管进行封闭处理，将扩压管进口和出口封闭处理，得到的封闭模型即为扩压管计算域；
对轮背密封，由一个剖面绕轴旋转360°得到计算域。
3.如权利要求1所述的超临界二氧化碳径流式涡轮机械的数值仿真方法，其特征是，对整机系统模型的各个部分的计算域分别进行网格划分处理，得到对应各个部分的网格；具体包括：
对叶轮部分的计算域进行网格划分处理，得到网格a；
对蜗壳部分的计算域进行网格划分处理，得到网格b；
对扩压管部分的计算域进行网格划分处理，得到网格c；
对轮背密封部分的计算域进行网格划分处理，得到网格d。
4.如权利要求1所述的超临界二氧化碳径流式涡轮机械的数值仿真方法，其特征是，将真实气体模型中的密度和温度的函数，转化为温度和压力的函数；对温度和压力的函数进行求解，得到超临界二氧化碳的物性；具体包括：
给定密度和温度初始值；
根据初始值计算压力；
计算已知的压力与中计算压力的差值，并调用求根算法不断迭代更新密度和温度，直到压力的差值达到预期；
根据此时的密度和温度求解其它的物性参数。
5.如权利要求1所述的超临界二氧化碳径流式涡轮机械的数值仿真方法，其特征是，完成仿真设定，实现超临界涡轮机械数值模拟，以获取模型内超临界二氧化碳流动特性；具体包括：
将超临界二氧化碳的物性表，导入ANSYS CFX软件；
实现超临界涡轮机械数值模拟，以获取模型内超临界二氧化碳流动特性。
6.超临界二氧化碳径流式涡轮机械的数值仿真系统，用于实现权利要求1-5任一项权利要求所述的超临界二氧化碳径流式涡轮机械的数值仿真方法，其特征是，包括：
获取模块，其被配置为：获取超临界二氧化碳径流式涡轮机械的整机系统模型，确定整机系统模型的计算域；
网格划分模块，其被配置为：对整机系统模型的各个部分的计算域分别进行网格划分处理，得到对应各个部分的网格，并将各个部分网格导入ANSYS CFX软件；
物性表生成模块，其被配置为：调用CoolProp开源物性数据库生成超临界二氧化碳物性表；将超临界二氧化碳的物性表，导入ANSYS CFX软件来定义超临界二氧化碳；
仿真模块，其被配置为：完成仿真设定，实现超临界涡轮机械数值模拟，以获取模型内超临界二氧化碳流动特性。
7.一种电子设备，其特征是，包括：
存储器，用于非暂时性存储计算机可读指令；以及
处理器，用于运行所述计算机可读指令，
其中，所述计算机可读指令被所述处理器运行时，执行上述权利要求1-5任一项所述的方法。
8.一种存储介质，其特征是，非暂时性地存储计算机可读指令，其中，当所述非暂时性计算机可读指令由计算机执行时，执行权利要求1-5任一项所述方法的指令。
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