船用三轴燃气轮机实际简单热力循环的可视化仿真计算

首先根据某型船用燃气轮机的实际参数,采用面向对象法建立了燃气轮机实际简单热力循环模型,然后应用Delphi7.0软件对其进行仿真编程。通过所编软件的可视化仿真界面改变各种参数进行燃气轮机性能仿真。主要目的不仅在于对某型燃机各种工况的重要运行性能数据仿真计算,而且为实现我国船用燃气轮机性能优化设计提供参考。     

三轴船用燃气轮机S-S循环试验研究

以某三轴船用型燃气轮机为研究对象开展S-S循环试验验证研究。试验结果表明,在规定条件下,当保持低压涡轮排气温度不变,中冷喷水量/进口空气量比为0.5%、注蒸汽量/进口空气量比为2.6%时,燃气轮机功率增加24%且效率增加7%,高低压轴转速随着喷水量的增加略有升高,低压涡轮后温度场不均匀性和机组振动参数正常,NOx排放性能大幅改善。针对该型机组应用S-S循环改善性能,具有方法简单、效果显著和工程应用性好的优点。     

大型船舶发电用三轴燃气轮机动态性能仿真

为了提升三轴燃气轮机动态性能仿真分析效果,提出大型船舶发电用三轴燃气轮机动态性能仿真方法。计算大型船舶发电用三轴燃气轮机涡轮动态特性,以Simulink为开发工具,获取能够在计算机内运行的三轴燃气轮机动态性能仿真模型,仿真分析其动态性能。经过稳态分析可知,该方法在不同工况下获取的数据误差较小,均控制在5%以内,说明该方法构建的三轴燃气轮机动态性能仿真模型准确性较高;在负载连续突卸状况下,三轴燃气轮机的高低压压气机流量与高低压转子转速均呈梯度下降趋势;负载突卸时,燃油流量也迅速下降,负载稳定时,经过燃油控制器处理后,燃油流量略有上升趋势。     

船用三轴燃气轮机起动特性研究

以某型船用三轴燃气轮机为研究实例,对其动态性能中的起动特性进行了较为深入的研究。建立了燃气轮机稳态数学模型,并以此为基础用Matlab软件开发出其稳态仿真模型。在稳态仿真模型的基础上,采用准稳态的方法对起动过程进行仿真,最终得到了起动过程各个物理参数的变化。把仿真结果与实验结果比较,仿真结果可以较好地反映起动过程的机理,表明了建模的合理性和正确性。对起动仿真模型进行分析,可为真实燃气轮机装置的改进提供参考。     

船用燃气轮机发电系统建模与仿真研究

关注燃气轮机电气外特性,忽略其内部化学反应和热力循环,采用模块化建模方法建立了船用燃气轮机发电系统完整的数学模型,其中包括整流逆变模型、推进电机及螺旋桨负载模型。通过Simulink仿真,重点研究系统启动性能及动态特性;并对负载类型的影响以及三相短路故障进行了分析。结果表明该模型能够反映实际燃气轮机发电系统的运行特性,为研究船舶燃气轮机发电系统协调控制及多机并联运行奠定了基础。     

船用燃气轮机启动过程仿真

船用燃气轮机的启动方式主要有液压启动、气动启动和电启动3种形式,本文讨论的燃气轮机采用电动机带动的启动方式.基于非线性化建模方法,本文首先在Simulink平台上建立了燃气轮机动态过程的仿真模型,然后对其启动过程进行了仿真.通过仿真得到的启动电机功率与厂家实验数据非常接近,验证了所建模型的精确性.本文建立的仿真模型层次清晰、可扩展性好,能够全面反映燃气轮机启动过程的动态特性.     

船用燃气轮机推进系统仿真研究

建立船用燃气轮机推进装置的非线性数学模型,并在Matlab Simulink下进行了仿真计算.对各种典型工况:如两台燃气轮机推进;左轴燃气轮机推进、右轴桨自由转动;左轴燃气轮机推进、右轴桨被制动;偏舵和污底等情况下的稳态配合特性进行了研究.在建模和仿真时,考虑了风浪等附加阻力的影响.所建立的非线性模型不仅适用于稳态点附近的线性化区域,也适用于各操作方式下的大范围工况.     

船用燃气轮机发电机组控制策略仿真研究

对船用燃气轮机转速控制及发电机电压控制进行研究,采用Matlab/Simulink仿真软件,建立燃气轮机发电机组控制系统仿真模型,对其进行突增及突卸负荷仿真实验,结合船舶电网供电指标,研究发电机组一系列参数响应曲线。结果表明在电网负荷大幅度变化情况下,所定制的控制策略能使燃气轮机发电机组具有较好的调速及调压性能,满足船舶电网对供电品质的要求。     

基于LPV模型的三轴燃气轮机自适应滑模控制研究

鉴于燃气轮机线性化模型容易在大工况范围丢失实际燃机的动态特性,以及燃气轮机传统的单变量叠加控制在提高控制效率和控制系统鲁棒性上的局限性,本文以高压转子转速为调度变量建立三轴燃气轮机的线性变参数（LPV）模型,从而在建模复杂程度和模型精度上获得较好的平衡。在此基础上,提出了基于摄动矩阵上界估计和外部干扰上界估计的三轴燃气轮机自适应滑模控制。该控制可通过自适应参数实现对系统摄动矩阵干扰和外部干扰的合理估计,从而抑制干扰造成的影响。通过仿真实验分别研究了摄动矩阵干扰和外部干扰下的LPV滑模自适应控制,验证了其较好的动态响应性能和鲁棒性。     

某型舰用三轴燃气轮机性能仿真研究

以某型舰用三轴燃气轮机为研究对象,以仿真软件MATLAB\Simulink作为仿真平台,利用模块化建模方法对燃气轮机各个部件和整机进行了建模。在无设计资料、图纸和详细数据的情况下,根据部分工况下的实验数据,经过多次仿真计算,得到各个部件进出口的稳态数值和工况变化时的变化曲线。经过与实验数据的比较分析,仿真结果具有较高的精度。     

燃气轮机燃油调节器的建模与仿真研究

应用机理分析的建模方法建立了燃气轮机燃油调节器的数学模型,在Matlab／Simulink仿真平台上构建了相应的计算机仿真模型并对其进行了仿真实验和分析。结果证明此模型能够与实际运行情况很好地吻合,可用于调节器的设计和分析。     

三轴燃机动态建模方法与仿真程序开发

燃气轮机动态仿真模型是研究燃机多变量控制理论、进行燃机健康管理等应用的重要基础,有着很强的实用价值。本文给出了一种基于迭代法的三轴燃气轮机设计点、非设计点和瞬态工作点性能计算通用程序的设计方法。仿真结果表明该方法设计的动态模型能较好的模拟燃机在不同工况下的性能变化,具有较好的应用前景。     

船用燃气轮机进口导叶系统的建模及仿真

某型船用燃气轮机的进口导叶系统(Inlet Guide Vane system,IGV system)原采用气动控制系统,现参考航空发动机和重型燃气轮机的设计,改造为液压控制。为对此进行研究,基于Simscape工具箱,建立了液压控制的船用燃气轮机IGV系统模块化仿真模型。同时,利用该模型,借助模糊控制理论,对当前IGV系统中液压控制普遍使用的PID控制逻辑进行了优化。仿真结果表明：利用Simscape工具箱搭建的新型船用IGV系统仿真模型具有一定的可行性,且优化后的控制逻辑能有效提升IGV系统的运行效果。     

燃气轮机进气系统过滤结构数值模拟

针对某型燃气轮机陆上试验的进气系统,布置不同过滤结构模型,采用CFD数值模拟计算方法,分析了三种过滤结构对进气系统流场、燃机进口空气速度均匀性、总压损失等参数影响。结果表明：在低进气流量下,过滤结构产生的总压损失占据主导位置,随着进气流量的增加,进气室稳压室向燃机进口直管收缩产生的压损更为明显。两侧分布式过滤结构降低了燃机进口空气速度的不均匀度,并有效降低了总压损失。     

船舶燃气轮机装置分布式集成仿真平台设计

针对船舶燃气轮机装置分布式集成仿真的功能,设计了包括应用层、支撑层、通讯层和设备层在内的分布式集成仿真平台体系层次。选择 MATLAB/SIMULINK环境开发应用层和支撑层,选择HLA协议和RTI软件实现通讯层。最终形成了由平台运行管理器、分布式仿真包、模块化模型库、分布式仿真接口以及RTI软件组成的“服务器/运算节点”式的平台运行框架。通过某型双轴燃气轮机在机械推进工作方式下的分布式集成仿真实验,初步验证了平台体系框架的合理性和有效性。     

船用间冷循环燃气轮机供油规律仿真研究

根据热力系统机理建模的方法建立燃气轮机的完全非线性数学模型,考虑了对燃气轮机系统影响较大的转动惯性、容积惯性及中间冷却器的热惯性,基于Matlab/Simulink对船用间冷循环燃气轮机进行动态性能研究.针对分段线性的供油规律对间冷燃气轮机进行变工况性能仿真,得到间冷燃气轮机在加速过程中的最佳供油规律。     

船舶电力系统燃气轮机组双机并联运行建模与仿真

海洋船舶正朝着超大型方向发展,燃气轮机凭借其启动速度快,功率密度大等特点,正越来越多的被应用到船舶电力系统的发电系统中。同时由于全电船的出现,中压电力系统正逐渐成为大型海洋船舶电力系统的发展方向。由于电力推进船的电动机单机容量大于发电机单台容量,通常会使多台发电机并联运行,从而保证电站的可靠性以及使发电机运行在最佳状态。本文通过对以燃气轮机作为原动机的4.16k V船舶中压电力系统进行建模,同时对发电机组并车工况进行仿真。仿真实验验证了此系统模型的正确性,可以用于船舶中压电力系统运行工况的仿真和分析。     

燃机进口导叶电液加载系统建模与优化仿真

现有电液加载系统研究具有控制对象模型不够准确直观,加载精度不高的缺点。针对控制对象具有复杂非线性以及加载机构运动严重影响加载精度的问题,提出了利用基于物理网络概念Simscape工具进行准确直观的非线性建模,设计了惯性力矩补偿+基于力加载误差和受力界面速度信号的模糊补偿环节用于补偿加载机构运动造成的扰动以提高力加载精度。对燃机进口导叶气动力矩电液模拟加载系统的建模过程体现了利用Simscape工具带来的直观可靠的优势,仿真实验表明新控制策略能显著提高加载精度。     

船用燃气轮机GT1000

ＧＴ１０００船用燃气轮机由航空ＳＰＥＹ ＭＫ２０２双思子内外涵合加力涡扇发动机派生而来，本文详细描述了ＳＰＥＹＭＫ２０２发动机的船用化改装和ＢＴ１０００机的主要技术特点，包括气动，结构设计，零部件强度和系统布置等，也给出了ＧＴ１０００整机的性能试验结果。