基于平均微元级特性的压气机特性线外推方法

在燃气轮机组仿真研究中,确保压气机特性计算的准确可靠是建立燃气轮机组仿真模型的重要前提.针对现有轴流式压气机特性外推方法的不足,对压气机作出合理假设,提出了压气机平均级叶栅特性的概念,进而将压气机分解为若干串联的微元级,分段计算压气机的特性,从而使非设计工况下级进出口相似条件能够得到保证.以雷诺相似定律为基础,将每一个微元级特性外推,得到各微元级特性图,进而重构出压气机整机特性图.结果表明,新方法可以明显减小现有外推方法产生的误差,并由于平均级叶栅特性和虚拟微元级概念的引入,拓宽了压气机特性线获取的途径,提高了外推特性的可靠性.     

一种计算轴流式压气机通用级特性的新方法

准确计算压气机各级在非设计工况下的特性,对于确保燃气轮机的正常运行无疑具有非常重要的现实意义.基于传统压气机特性计算方法和常用的基于相似定律外推方法均局限于理想化假设而不能利用已知数据的缺陷,文章提出将工质的压缩过程分解成若干个串联的平均模型级做功结果,以压气机特性计算结果与实验结果间误差最小化作为目标函数,利用单纯形方法辨识级特性.结果表明该方法明显地提高了计算精度.     

基于部件间容积法的自然循环蒸发器动态仿真

蒸发器是锅炉吸收热量的关键部件之一,建立自然循环汽包锅炉蒸发器的动态模型并进行仿真,对研究汽包锅炉的动态特性有重要意义.在分析已有文献对自然循环蒸发器建模和仿真方法的基础上,从模块化建模的角度出发,通过对蒸发器内部结构进行更为合理的假设和划分,建立了基于部件间容积法的自然循环汽包锅炉蒸发器动态数字仿真模型.利用所建模型对汽包锅炉蒸发器的动态特性进行了仿真研究,结果不但证实了模型的有效性,并且避免了传统方法的迭代问题,能够满足更大范围的动态和实时仿真要求,可以为各类自然循环蒸发器建模仿真作参考.     

变几何多级轴流式压气机特性估算

由于涉及到变几何工况,燃气轮机系统仿真中压气机低转速工况特性计算最为困难,计算压气机的变几何特性具有重要的意义。利用级叶栅的实验特性,推导出模型级轮周功及效率特性在变几何前后的对应关系。在由压气机总特性辨识出模型级定几何特性的基础上,估算模型级变几何特性,从而可由级堆叠方法计算出压气机在变几何工况下的总特性。新方法考虑到工质密度和转速变化对压气机特性的影响,改进了相似理论并使其可应用于可压缩流体计算中。与试验结果对比表明,新的估算方法可以满足燃气轮机系统仿真的精度要求。     

余热锅炉汽包水位波动的不确定性成分研究

燃气一蒸汽联合循环系统余热锅炉的汽包水位波动具有不确定性成分，其存在影响到控制系统的性能。根据现场数据并结合有关两相流研究成果，对水位波动不确定性成分的形成机理及其模型的建立等进行了研究，得到水位波动的不确定性成分主要来源于低频的压降振荡引起的谐波及随机噪声两部分的结论。然后，利用ARMA噪声建模的方法来恢复谐波成分并建立了统一的噪声模型，针对谐波成分的特点设计了LMS自适应信号陷波器，来分离开谐波得到了水位的确定性成分。最后的仿真结果表明了文中对不确定性成分的分析与建模是合理的。     

热力系统仿真中部件间容积简化方法研究

在热力系统仿真中，为了避免阻性模块直接相连造成的流量和压强关系的迭代计算，部件间容积法得到了大量的应用，各方面的专家学者对部件间容积模型提出了多种简化方法。在此基础上，通过仿真试验，对两种最常见的简化模型，部件间容积压力模型和部件间容积密度模型进行了分析比较，发现在部件间容积环节非稳态问题简化中应该重视对能量相关方程的处理方式，仿真结果表明前者简化方式仅适用于温度变化不大的工况，而后者可以适用于较大的温度变化工况，误差可以忽略。     

汽包水位多传感器测量中信号差异的研究

在大容量余热锅炉的现场试验中观测到,多个传感器测量到的汽包水位信号间有较大的差异,直接用低通滤波或均值滤波遇到困难。通过引入脉动假设,对信号的差异进行了分析。研究表明各传感器信号间的差异包括因传感器安装位置不同引起的位置差异和复杂的表面波差异,前者可以通过求均值的方法消除,后者由于表面波近似一种脉动,可以结合脉动的方差特征找出截止频率并设计低通滤波器进行消除。初步解决了差异性信号滤波的难题,有利于提高汽包水位的控制精度。     

汽包水位的一种快速动态简化仿真模型

汽包水位是确定锅炉是否安全稳定运行的重要参数之一,建立汽包水位的动态模型并进行仿真,对研究锅炉的动态特性和确定控制策略具有重要意义.在分析已有文献对汽包建模和仿真方法的基础上,从汽包变工况下水位变化的机理出发,通过对汽包内工质相变过程进行更为合理的假设和简化,建立了汽包水位动态模型.利用所建模型对汽包的动态特性进行了仿真研究,结果不但证实了模型的有效性,并且可以满足更大范围的动态仿真要求,可以为各类汽包建模仿真做参考.     

容积法建模应用于单相流体网络的动态仿真

从模块化建模的角度出发，针对在暖通空调系统中常见的单相流体网络，对一些关键部件进行合理假设、划分并建模，通过将网络节点抽象成小容积环节并建立容积模块，实现模块化建模。仿真结果表明，采用容积模块可以克服传统的迭代算法缺陷，大大减小在线计算量，高效实现动态仿真。     

一种实时快速热力系统仿真方法的研究

在热力系统的仿真中，如何提高仿真计算速度并保证系统稳定性，成为提高仿真性能的一个重要环节。基于现有的研究基础上，该文通过详实的数学分析，提出了一种改进仿真性能的方法。通过对系统中最快响应环节的状态方程右函数变化趋势进行预测，在Euler法基础上将局部精度提高到二阶，从而使整个系统的仿真步长有效地增加并保证系统的稳定性。文中还通过一个典型示例进行了仿真验证。仿真结果表明该改进方法在保证系统稳定的前提下可以使仿真步长增大一倍以上。