摘要：本文开发了一套基于遗传算法理念的向心透平热力优化设计程序和一套向心透平变工况性能预测程序,可快速生成向心透平最优的热力设计方案和性能曲线。基于某项目超临界CO2布雷顿循环的热力参数,设计了一台5 MW级S-CO2向心透平,并采用CFD方法对设计工况和变工况进行数值模拟。结果表明,设计工况下,所设计透平满足设计要求,流场通畅;当转速上下波动10V,膨胀比在1.5~2.7范围内时,性能良好。热力优化设计方案与CFD结果吻合,验证了热力设计程序的可靠性;但是变工况性能预测程序得到的特性线与CFD方法得到的特性线存在一定的偏差,原因是程序以常物性条件进行计算,导致压比等参数的计算精度不足,为该程序和方法指明了改进方向。