[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

说明书

本发明公开了一种燃气轮机燃烧室一维仿真模型出口温度的修正方法。它包括如下步骤,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为燃料燃烧释放热量减去出口工质在燃烧室出口温度与环境温度之间的焓差。本发明具有使得燃烧室出口温度计算更加准确的优点。

技术领域

本发明涉及燃气轮机燃烧室仿真模型技术领域，更具体地说它是一种燃气轮机燃烧室一维仿真模型出口温度的修正方法。

背景技术

燃烧室是燃气轮机的重要组成部分，燃烧室出口温度决定了燃气轮机的温比，对燃气轮机性能有重要影响。燃料热值的定义：单位质量或单位体积的燃料完全燃烧，燃烧产物冷却到燃烧前的温度时所释放出来的热量。

燃烧室模型中的出口温度根据能量守恒原理进行计算，空气进入燃烧室后和燃料混合燃烧，燃烧过程中释放出化学能，未参与燃烧的剩余空气和燃烧产物吸收化学能温度上升。

燃烧室的化学能在以往的模型中均是用燃料的热值进行代替，但是计算得到的燃烧室出口温度较实验值偏高，造成燃烧室出口温度仿真计算不精确。

因此，现亟需开发一种提高燃烧室出口温度计算的精确度的燃气轮机燃烧室一维仿真模型出口温度的修正方法。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种燃气轮机燃烧室一维仿真模型出口温度的修正方法，使得燃烧室出口温度计算更加准确。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：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为燃料燃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。

在上述技术方案中，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，压力动态模型如式(1-1)所示：

式(1-1)中：P_bout为燃烧室出口压力,Pa；

T_bout为燃烧室出口温度,T；

R_g为燃气气体常数,kg/s；

G_f为燃料流量,kg/s；

G_bin为燃烧室进口流量,kg/s；

G_bout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：P_bout为燃烧室出口压力,Pa；

T_bout为燃烧室出口温度,T；

R_g为燃气气体常数；

G_f为燃料流量,kg/s；

G_bin为燃烧室进口流量,kg/s；

G_bout为燃烧室出口流量,kg/s；

k为绝热常数；