某型燃气轮机动态系统仿真与故障数据分析方法研究

发布时间：2025-07-01 23:21

　　燃气轮机是一种强非线性、时变且多变量耦合的复杂热力学系统,对其建立完善的数学模型、设计可靠的控制系统以及设置合理的故障诊断策略是燃气轮机设计工作的重要内容。现有的燃气轮机控制系统验证方案大多基于燃气轮机数学模型。由二者组成的动态系统能够较好地模拟燃气轮机的运行状态,也是故障诊断方法设计的基础。对于不同型号的燃气轮机,性能指标不尽相同,其数学模型的建立、控制系统的设计以及故障诊断方法的设计都需要单独开展。信号滤波和阈值比较是传统的故障诊断策略,由于逻辑简单且和控制系统的设计深度融合,因此该策略一直被广泛应用。但是随着燃气轮机运行维护的精细化,这种简单的策略已经无法满足日益苛刻的故障诊断需求,同时全生命周期的健康管理也被视为提高燃气轮机寿命的有效手段,因此引入先进的诊断算法和预测模型十分必要。本文以某型航改燃气轮机为研究对象,围绕燃气轮机模型建立、控制系统设计和智能故障诊断方法开展研究,主要工作如下:(1)结合燃气轮机容积建模方法和工程指标需求搭建了燃气轮机数学模型,用经典的牛顿-拉夫逊方法求解其中的非线性方程组,结合真实的试车数据对比验证了燃气轮机模型的仿真精度,结果表明该模型的部件级模块...

【文章页数】：118 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2.1燃气轮机剖面图

110=1式中，为或；为或；为或；温度自变量=×103；为燃气温度，单位为，上式适用范围为100K³000K。上述分析是已知燃气温度计算燃气比....

图2.2燃气轮机数学模型

某型燃气轮机动态系统仿真与故障数据分析方法研究202.2模型搭建、仿真与精度验证2.2.1燃气轮机数学模型搭建燃气发生器数学模型在Matlab/Simulink仿真平台搭建，由前述各个部件的模型参数和计算关系构成。如图2.2。图2.2燃气轮机数学模型Figure2.2Mathem....

图2.3燃气轮机模型功能平台Figure2.3Functionalplatformbasedongasturbinemodel燃机模型的数字测试旨在考察数学模型所能达到的模拟精度，用于验收数学

第2章燃气轮机数学建模21图2.3燃气轮机模型功能平台Figure2.3Functionalplatformbasedongasturbinemodel燃机模型的数字测试旨在考察数学模型所能达到的模拟精度，用于验收数学模型，具体的精度指标一般从压气机、燃烧室、涡轮、起动、慢车及以....

图2.4起动机功率变化曲线

某型燃气轮机动态系统仿真与故障数据分析方法研究24（2）起动模块精度验证起动模块的精度验证需要考虑机组真实运行过程，并设计合适的起动指令：从0转速由起动机带动，以约20rpm/s的加速率加速至约2200rpm清吹转速进行清吹，清吹时间可根据情况设置，清吹完成后以约15rpm/s的....

本文编号：4054854