A supercritical CO2 (S-CO$_2$) power cycle is a compact and highly efficient energy conversion system, so it is expected to be applicable to small modular reactor. For system level analysis of an S-CO$_2$ cycle, off-design performance predictions of components are necessary. Compressor performance including normal operation and surge limit is generally presented in a performance map. The underlying assumption for the compressor performance map is fixed inlet temperature and pressure. In an air compressor, the variation of temperature and pressure are converted to the variation of mass flow rate and rpm by applying a similitude model. Since CO$_2$ property changes near the critical point dramatically, the validity of a similitude model for an S-CO$_2$ compressor should be re-confirmed. In this dissertation, available S-CO$_2$ compressor performance data is first collected, and additional compressor data is produced with AMB-TAC. By using the data, pre-existing similitude models are evaluated in terms of predicting off-design operational performances as well as surge limit.
초임계 이산화탄소 발전 시스템은 효율적이고 소형화가 용이한 시스템으로 소형 원전에 적용이 가능한 것으로 기대한다. 초임계 이산화탄소 사이클의 시스템 성능 해석을 위해서, 개별 구성기기의 탈설계 성능 해석 모델이 필요하다. 일반적으로 압축기의 성능은 정상 운전과 서지 한계를 포함하여 성능 맵으로 표현 가능하다. 이 성능 맵은 압축기의 입구와 온도가 변하지 않는 것을 가정한다. 공기압축기에서 입구 온도와 압력의 변화를 질량 유량과 회전수의 변화로 반영하는 상사 개념을 사용했다. 하지만 초임계 이산화탄소의 특이한 물성 변화로 인해 이러한 상사 모델이 초임계 이산화탄소 압축기에 적용 가능한지 평가가 필요하다. 이 학위논문에서 공개된 모든 초임계 이산화탄소 압축기 성능데이터가 수집했고, 추가적으로 자기베어링을 적용한 TAC에서 압축기 성능데이터를 생산했다. 이 데이터를 사용하여 탈설계 운전 성능과 서지 한계를 예측하기 위한 기존에 제시된 상사 모델의 적용성을 평가한다.
