基于Matlab/Simulink的燃气轮机数控仿真研究

阐述了燃气轮机控制过程,提出了3轴燃气轮机数控系统的仿真模型,并运用Matlab/Simulink工具对燃气轮机的加速过程进行仿真,分析了选择不同参数值对系统性能的影响,从中得出参数的最优值.     

航天器推进系统气液路故障仿真

为了研究和分析航天器推进系统气液路故障的发展变化规律及对整个推进系统性能的影响,在某挤压式航天器推进系统仿真模型的基础上,分别采用Realizable k-ε湍流模型和一维可压缩流模型对气路泄漏和堵塞故障进行动态仿真,采用一维不可压瞬变管流模型与变流量系数模型对液路泄漏和堵塞故障进行仿真分析。仿真结果表明:推进系统增压气路堵塞和泄漏故障,会导致增压不足,使推进剂供应管路压强下降;推进剂供应管路堵塞故障和泄漏故障会导致混合比偏离设计值,使推进系统性能降低。两类故障都会引起推力不足,致使系统性能降低。两者的不同之处在于:堵塞故障下,故障组件上游压强高于额定工况,推进剂消耗低于额定工况;泄漏故障下,故障组件上游压强低于额定工况,推进剂消耗高于额定工况。     

某艇用三轴燃气轮机性能仿真研究

针对目标燃气轮机实际运行特性参数难以获取的问题,首先在应用相似理论对参考燃气轮机的特性参数进行变换和修正的基础上得到了目标燃气轮机的近似特性数据;其中,采用容积惯性法对目标燃气轮机各主要部件进行了动态仿真,得到了该型机主要性能参数的变化规律,所得结果与厂家提供的数据一致。     

舰船燃气轮机双机并车控制仿真技术研究

介绍了功率反馈控制技术的原理和特点,并利用功率反馈控制技术对舰船燃气轮机双机并车控制技术进行了分析.利用C++语言建立了全燃动力装置的仿真模型,并对功率反馈法进行了计算机仿真试验.结果表明,功率反馈控制技术能较好地实现舰船燃气轮机双机并车运行的控制.     

燃气轮机结垢性能退化特征提取和剩余寿命预测

为研究燃气轮机结垢性能退化问题,首先针对某三轴燃气轮机建立了数学模型,结合实际运行数据计算了热损失指标,并提取出燃气轮机结垢等导致的性能退化特征并进行了分析;然后,提出了清洗策略和剩余寿命预测方法并进行了实验。实验分析表明:所提出的热损失指标能够反映燃气轮机性能退化趋势,清洗策略和寿命预测方法可用于指导燃气轮机的健康管理和维修使用。     

回热循环燃气轮机中回热器的动态特性研究

采用多段集中参数模型对具有分布参数特性的回热器建模,简化了由偏微分方程带来的大量计算.应用Matlab/Simlink软件作为仿真平台,采取数值方法求解,对具体回热燃气轮机中的回热器进行了仿真.结果表明,回热器时间常数较大,在回热循环燃气轮机仿真中回热器的热惯性不能忽略,而且是影响系统平衡稳定性的重要因素.     

空降车-气囊系统着地缓冲过程仿真分析

为了给空降车及其气囊的优化设计提供技术支持,采用有限元方法对空降车气囊缓冲过程进行仿真分析。计算了正常着地工况下的气囊缓冲过程,得到速度、加速度以及气囊内压等时间特性曲线。结果表明:空降车在该工况下着地速度小于3m/s,该气囊符合空降车着地的缓冲性能要求。车体加速度和冲击应力在误差许可范围内,验证了采用此种方法进行空降车气囊缓冲过程的虚拟测试是可行的。     

部件性能退化对船用三轴燃气轮机性能的影响

针对某型简单循环三轴燃气轮机,基于面向对象的建模理念,运用模块化建模方法,建立了三轴燃气轮机的热力学模型;研究了压气机、涡轮性能退化情况下燃气轮机性能参数的变化规律;通过与燃气轮机实测数据的对比分析,验证了文中所建模型的正确性。研究结果表明:部件发生性能退化时,压气机性能退化对燃气轮机功率的影响较为明显,涡轮性能退化则会显著提高燃气轮机的耗油率,水清洗有助于船用燃气轮机性能的恢复。     

液力机械变速机构耦合仿真及运行特性研究

针对某型履带车辆中液力机械变速机构结构复杂,功能耦合的特点,基于RecurDyn及AMESim的协同仿真接口构建了机械-液压-控制耦合的联合仿真模型,利用台架试验验证了模型可信度。对其启动、换挡工况下进行仿真分析,结果说明采用液力传动技术可以增强系统起步动力性能,减小动载冲击,但在提速过程会有一定的延迟;而液压换挡缓冲回路可控制离合器结合时的缓冲压力,实现换挡过程动力的平稳过渡,有利于系统动力的平稳传递。     

燃气轮机在中型水面舰艇的应用与发展

三十年前第一艘燃气轮机舰艇问世后,人们很快就发现了燃气轮机作为舰艇主机的独特长处和潜在优势。燃气轮机单机功率大、机组重量轻尺寸小、机动性好、工作可靠、易管理维修、可快速更换,较好地满足了现代水面舰艇对主机的战术性能的要求。起初燃气轮机主要是做小型水面舰艇的加速主机,随着舰用燃气轮机性能的日益完善,它被越来越多的水面舰艇所采用,不仅做加速主机,并且做巡航主机。六十年代末开始建造的中型水面舰艇,大都装有燃气轮机。截至1975年1月为止,三十多个国家共拥有644艘燃气轮机舰艇,装舰总台数达1573台,总功率约1569万马力。现就国外燃气轮机在中型水面舰艇的使用和发展情况介绍如下。     

基于仿真技术的动力装置优化设计技术研究

针对传统动力装置设计方法中存在计算复杂、动态性能难以计算等问题,提出利用动力装置仿真系统来设计船舶动力装置的方法。首先,利用模块化建模原理建立了动力装置各组成部件的数学模型,然后利用C 语言编写了各模型的仿真程序,并建立了动力装置仿真系统。利用该仿真系统对某型船舶的全燃动力装置进行了详细设计,设计过程及结果表明,采用仿真系统来设计动力装置可以准确计算动力装置的动态性能,同时对动力装置各部件的性能参数进行优化。     

基于CFD分析的燃气轮机散热器数值仿真

为了改善燃气轮机的散热性能,以国产某型管带式散热器替换ΓТД-1250燃气轮机管片式散热器,建立了管片式和管带式散热器空气侧通道的稳态紊流数学模型,对2种不同类型散热器的阻力特性和表面传热特性进行CFD模拟,模拟结果与试验结果符合较好。数值仿真结果对比表明:散热器的压力降随冷却空气进口速度的增大而增大,且在相同的冷却空气进口流速下,管带式高出管片式散热器空气侧阻力的平均值约3.13%,同时管带式比管片式空气出口温度的平均值高出约6.29%。     

内可逆闭式中冷回热布雷顿循环功率效率特性

应用有限时间热力学的方法分析了恒温热源条件下内可逆闭式中冷回热布雷顿循环的无因次功率和效率特性,导出了无因次功率及效率的解析式,通过数值计算,得到了分别对应于循环功率和效率的最佳中间压比分配,并研究了中冷度、回热度以及高低温侧换热器有致度对循环性能的影响。     

考虑入口和出口容积效应的涡轮动力学模型

建立了考虑涡轮入口和出口容积效应的涡轮动力学模型 ,利用该模型计算了燃气涡轮气瓶启动的动态响应过程 ,分析了影响涡轮动态特性的主要因素。计算结果表明 :涡轮前容积对涡轮入口压力和出口背压的过渡过程均有显著的影响 ,涡轮后容积对涡轮入口压力的过渡过程影响不大 ,对涡轮出口背压的影响显著。     

压水型核反应堆功率控制系统的优化设计

在分析了压水型反应堆功率控制系统的前提下,针对其特殊的控制要求,运用基于输出反馈的次最优控制的设计方法和Matlab中的NCD模块,最终实现了系统的优化设计,并对系统进行了某一功率水平下的仿真试验和其它工况下的鲁棒性试验.结果表明,改进后的系统性能有了较大改善.     

带脉冲负荷的电站柴油机动态性能分析

通过对某一个在脉冲负荷作用下配置了液压调速器的电站柴油机系统的动态仿真计算 ,确定了改善这类系统动态性能的方法 ,并通过调整使系统动态性能达到了要求     

水下制氢反应室动态过程数值分析

为研究水下制氢反应室的动态过程规律,基于化学反应动力学和单液滴运动学得到合金/水反应转化率,并在最小自由能法计算得到生成物各组分摩尔数的基础上利用质量守恒方程得到室内各物质质量变化规律。在建立非线性移动边界螺旋管动态模型的前提下,利用能量守恒方程得到室内热力参数变化规律,进而完成制氢反应室动态过程详尽模型的建立。利用该模型编写计算程序,完成某水下制氢反应室动态过程仿真。结果表明,各仿真曲线较好地反映了对应参数的动态变化规律,验证了模型建立与仿真的正确性;合金/水反应转化率决定了反应室的物质质量变化规律及其能量释放特性。该模型可以作为制氢反应室动态特性分析及其过程控制研究的基础模型。     

不可逆定常态流热机的有限时间热力学最优化

在考虑工质与热源间热阻损失的内可逆热机模型基础上,用一常数项表示热漏损失,用一常系数项表示循环中除热阻和热漏外的其余不可逆性（如摩擦、涡流、非平衡等）,建立了一个不可逆定常态能量转换卡诺热机模型,并对其进行有限时间热力学分析,导出循环的最佳功率与效率关系,并得到了最大功率及其相应的效率和最大效率及其相应的功率。由此模型可准确描述各种不可逆性对热机性能的影响。由此得到的热机功率效率特性与实际热机特性相同。     

不可逆闭式燃气轮机循环的最佳功率效率特性

本文研究恒温热源条件下不可逆闭式燃气轮机循环的有限时间热力学性能,导出其最佳功率输出与效率间的关系,它包含内可逆和理想换热条件下的最佳特性关系。