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Enregistrement W4401942092 · doi:10.1115/gt2024-127710

A Perspective on the Process and Turbomachinery Design of Compressed Air Energy Storage Systems

2024· article· en· W4401942092 sur OpenAlexaff
Gianfranco Maffulli, Angelo Grimaldi, Andrew McGillis, Lorenzo Succi, Przemyslaw Przybytko, Nicola Maceli, David Brown, Graham Brook, Scott Earle

Notice bibliographique

Revuenon disponible
Typearticle
Langueen
DomaineEnergy
ThématiquePower Systems and Renewable Energy
Établissements canadiensHydro One (Canada)
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésTurbomachineryPerspective (graphical)Energy storageProcess (computing)Compressed air energy storageComputer scienceProcess engineeringCompressed airMechanical engineeringSystems engineeringEngineeringPhysicsThermodynamicsArtificial intelligenceOperating system

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Abstract The present paper will describe the Baker Hughes experience in the development of the turbomachinery equipment for Hydrostor’s Advanced Compressed Air Energy Storage A-CAES system. At the core of a CAES plant there is an air compressing system, followed by an air expander used to recover the stored energy. To achieve a reliable and effective solution, the expander is obtained from the architecture of Baker Hughes steam turbines, which was adapted to match the specific process needs. The criticalities that were addressed and solved to derive the expanders from the original steam turbine are presented. Specifically, the paper describes the activities performed to optimize the inlet and exhaust sections of each segment, the development of the blades for high atmospheric volume flow, and the implications that thermal transients have on the machine reliability. The inlet and exhaust sections were arranged according to the layout constraints, which were set to mitigate the effects of the thermal stresses and to reduce the weight to facilitate the machine transportation, while maintaining high aero-performance. As for the expander, a single-body configuration was selected to optimize capital expenditures and reduce leakage to atmosphere. A new set of blades derived from Baker Hughes’s Steam Turbine stages were developed. This new stage is characterized by rotating blades with high radius ratio; therefore, an optimization strategy was adopted to include the mechanical constraints from the beginning of the design cycle and obtain a final geometry that can be used with different flow path and operating conditions. Finally, the 3D full Navier Stokes Computational fluid dynamics analysis was used to assess the performance of the new stages in nominal and off-design conditions. A detailed analysis of the thermal transient of the expander parts with FEA methods was performed to assess the life expectations of the equipment. The FEA results are discussed in the paper to show the capability of the machine to sustain an extremely fast start up sequence. Compressor train is characterized by a multiple body configuration. A detailed optimization was performed to improve the efficiency and the availability of the selected solution. The low-pressure axial compressor discharge section has been optimized to reduce losses and a detailed study of rotor has been performed to evaluate the capability to withstand a high number of start and stop cycles.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,929
Score d'incertitude au seuil0,985

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,013
Tête enseignante GPT0,238
Écart entre enseignants0,225 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeSimulation ou modélisation
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations0
Publié2024
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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