[发明专利]燃气轮机燃烧室一维仿真模型出口温度的修正方法有效
申请号: | 201911142671.0 | 申请日: | 2019-11-20 |
公开(公告)号: | CN110889217B | 公开(公告)日: | 2023-06-27 |
发明(设计)人: | 刘永葆;李浩冬;余又红 | 申请(专利权)人: | 中国人民解放军海军工程大学 |
主分类号: | G06F30/20 | 分类号: | G06F30/20 |
代理公司: | 武汉宇晨专利事务所(普通合伙) 42001 | 代理人: | 王敏锋 |
地址: | 430033 湖北*** | 国省代码: | 湖北;42 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 燃气轮机 燃烧室 仿真 模型 出口 温度 修正 方法 | ||
1.燃气轮机燃烧室一维仿真模型出口温度的修正方法,其特征在于:包括如下步骤,
步骤一:根据质量守恒和能量守恒定理,得到燃烧室的压力动态模型和温度动态模型;
步骤二:设定燃料温度,确定热量Q;热量Q为燃料热值减去出口工质在燃烧室出口温度与环境温度之间的焓差;
在步骤二中,燃料化学式为CxHyOzSv,热值为Hu,CxHyOzSv燃烧反应的化学反应式为式(1-3)所示:
设定燃料温度为T0,根据化学表达式确定热量Q,为式(1-4)所示:
式(1-3)和(1-4)中:为CO2相对分子质量;
为H2O相对分子质量;
为SO2相对分子质量;
为C8H16相对分子质量;
为CO2在T0温度下的热焓值,J/kg;
为H2O在T0温度下的热焓值,J/kg;
为SO2在T0温度下的热焓值,J/kg;
为CO2在温度为Tbout时的热焓值,J/kg;
为H2O在温度为Tbout时的热焓值,J/kg;
为SO2在温度为Tbout时的热焓值,J/kg;
ηb为燃烧室效率;
x,y,z,v表示燃料表达式中各元素分子量;
Gf为燃料流量,Kg/s;
Hu为燃料热值,J/kg。
2.根据权利要求1所述的燃气轮机燃烧室一维仿真模型出口温度的修正方法,其特征在于:在步骤一中,根据质量守恒和能量守恒定理,得到燃烧室的压力动态模型和温度动态模型;
其中燃烧室的压力动态模型如式(1-1)所示:
式(1-1)中:Pbout为燃烧室出口压力,Pa;
Tbout为燃烧室出口温度,T;
Rg为燃气气体常数;
Gf为燃料流量,kg/s;
Gbin为燃烧室进口流量,kg/s;
Gbout为燃烧室出口流量,kg/s;
V为燃烧室体积,m3;
t为时间,S;
温度动态模型如式(1-2)所示:
式(1-2)中:Pbout为燃烧室出口压力,Pa;
Tbout为燃烧室出口温度,T;
Rg为燃气气体常数;
Gf为燃料流量,kg/s;
Gbin为燃烧室进口流量,kg/s;
Gbout为燃烧室出口流量,kg/s;
k为绝热常数;
hbin为燃烧室进口工质焓值,J/kg;hbout为燃烧室出口工质焓值,J/kg;V为燃烧室体积,m3;
Cpg为燃气定压比热容,J/(kg·K);Q为燃料释放热量,J;
t为时间,s。
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