[发明专利]有机朗肯循环系统分析优化方法、装置及设备

权利要求书

1.一种有机朗肯系统分析优化方法，其特征在于，包括：

获取系统运行参数及系统设计参数；

根据初始透平效率进行热力学计算，得到系统热力学参数；

将所述系统运行参数、系统设计参数及系统热力学参数输入预先设计的一维向心透平效率计算模型得到动态透平效率；

当所述动态透平效率与所述初始透平效率的相对误差大于或等于误差预设值时，将所述初始透平效率的值更新为所述动态透平效率的值；

当所述动态透平效率与所述初始透平效率的相对误差小于误差预设值时，根据所述系统运行参数、系统设计参数、热力学参数计算热力性和经济性指标；

根据所述热力性和经济性指标与所述系统运行参数通过多目标优化模型优化系统运行参数及系统设计参数。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述系统运行参数、系统设计参数及系统热力学参数输入预先设计的一维向心透平效率计算模型得到动态透平效率，包括：

确定透平设计参数，所述透平设计参数包括速比、反动度、喷嘴速度系数、动叶速度系数、轮径比、动叶入口绝对气流角和动叶出口相对气流角；

根据所述透平设计参数计算损失；

根据所述损失计算所述动态透平效率。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述损失包括喷嘴损失、动叶损失、余速损失、摩擦损失和泄露损失；

所述根据所述透平设计参数计算损失，包括：

根据第一公式计算喷嘴损失，所述第一公式为其中ξ_n表示喷嘴损失，表示喷嘴速度系数，Ω表示反动度；

根据第二公式计算损失系数，所述第二公式为其中ξ_r表示动叶损失，w₂表示动叶出口相对速度，Δh_s表示透平理想焓降，ψ表示动叶速度系数；

根据第三公式计算余速损失，所述第三公式为其中ξ_e表示余速损失，c₂表示动叶出口绝对速度；

根据第四公式计算摩擦损失，所述第四公式为其中，ξ_f表示摩擦损失，D₁表示动叶进口直径，u₁表示动叶入口轮周速度，v₁表示动叶进口比容，m_f表示工质质量流量；

根据第五公式计算泄露损失，所述第五公式为为0.01～0.20之间的任意实数，其中ξ₁表示泄露损失，δ为尖端间隙，D₂为动叶出口直径，l₂为动叶出口叶高。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述损失计算所述动态透平效率，包括：

根据第六公式计算所述动态透平效率，所述第六公式为η_tur＝1-ξ_n-ξ_r-ξ_e-ξ_f-ξ₁，其中η_tur表示动态透平效率。

5.根据权利要求1～4任一项所述的方法，其特征在于，所述多目标优化模型采用多目标灰狼算法。

6.一种有机朗肯系统分析优化装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取系统运行参数及系统设计参数；

第一计算模块，用于根据初始透平效率进行热力学计算，得到系统热力学参数；

第二计算模块，用于将所述系统运行参数、系统设计参数及系统热力学参数输入预先设计的一维向心透平效率计算模型得到动态透平效率；

更新模块，用于当所述动态透平效率与所述初始透平效率的相对误差大于或等于误差预设值时，将所述初始透平效率的值更新为所述动态透平效率的值；

第三计算模块，用于当所述动态透平效率与所述初始透平效率的相对误差小于误差预设值时，根据所述系统运行参数、系统设计参数、热力学参数计算热力性和经济性指标；

优化模块，用于根据所述热力性和经济性指标与所述系统运行参数通过多目标优化模型优化系统运行参数及系统设计参数。