摘要：本文開發了一套基于遺傳算法理念的向心透平熱力優化設計程序和一套向心透平變工況性能預測程序,可快速生成向心透平最優的熱力設計方案和性能曲線。基于某項目超臨界CO2布雷頓循環的熱力參數,設計了一臺5 MW級S-CO2向心透平,并采用CFD方法對設計工況和變工況進行數值模擬。結果表明,設計工況下,所設計透平滿足設計要求,流場通暢;當轉速上下波動10V,膨脹比在1.5~2.7范圍內時,性能良好。熱力優化設計方案與CFD結果吻合,驗證了熱力設計程序的可靠性;但是變工況性能預測程序得到的特性線與CFD方法得到的特性線存在一定的偏差,原因是程序以常物性條件進行計算,導致壓比等參數的計算精度不足,為該程序和方法指明了改進方向。