[发明专利]一种新的微型燃气轮机总体热力学计算方法

说明书

本发明公开了一种新的微型燃气轮机总体热力学计算方法，首先用户需要选择微型燃机热力布局，布局包括基本布局和带回热器布局，本发明可根据各个部件基本参数和设计指标（如效率、输出功率）来对每个部件进出口热力参数进行计算；也可给定每个部件具体参数或性能曲线，分析出整机在设计工况和非设计工况的性能。同时由于本文涉及的模块是嵌入一套完整叶轮机械设计平台，所以本文涉及内容还可调用其它模块，直接传出或传入数据，完成总体热力参数计算外的具体部件（如压缩机、涡轮）的一维中线设计结果。与现有技术相比，（1）设计流程简单明了，计算准确度和效率比较高；（2）充分利用数据库以往成功案例数据，提高设计准确性。

技术领域

本发明涉及工程热力学技术领域，具体来说是一种新的微型燃气轮机总体热力学计算方法。

背景技术

微型燃气轮机(Microturbine或Micro一turbines)是一类新近发展起来的小型热力发动机，其单机功率范围为25~300 kW，基本技术特征是采用径流式叶轮机械(向心式透平和离心式压气机)以及回热循环。据认为，微型燃气轮机发电技术有可能掀起 电源小型分散化的技术革新热潮，从而成为21世纪能源技术的主流。

而现有技术很少包含调用数据库和结合一维中线计算程序来进行微型燃气热力状态求解，而本文提供的方法在前人基础上添加的对数据库利用和一维中线设计模块程序的交互使用。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中微型燃机总体设计和分析中热力参数的计算麻烦的缺陷，提供一种新的基于气体布雷顿循环理论的微型燃气轮机总体热力学计算方法来解决上述问题。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种新的微型燃气轮机总体热力学计算方法，首先用户需要选择微型燃机热力布局，所述布局包括基本布局和带回热器布局，所述的基本布局用户可以直接利用设置向导来逐步完成设计或分析参数的输入，其特征在于：

步骤S1：打开设置向导后用户首先需要选择相应的求解器类型如设计或分析（包括多点分析）求解器；

步骤S2：用户需要选择工质，所述的工质可以为空气；

步骤S3：用户需要输入环境压力和温度；

步骤S4：用户需要输入进口压力损失；

步骤S5：用户需要输入压缩机参数，这里需要先选择计算模式，如指定压缩机性能图，同时指定流量，之后输入流量和初始转速，并从数据库中导入之前已经存储的压气机性能曲线；

步骤S6：用户需要输入燃烧室的参数，如燃料的类型、压力损失以及排气的定压比热容和气体常数；

步骤S7：用户需要选择涡轮参数，同压气机设置一样，需要先选择求解模式；

步骤S8：用户需要输入排气压损；

步骤S9：用户需要输入发电机效率；最后，完成参数输入后即可进行求解，计算完成后可以查看相应的图表得到相应的结果。

作为优选，上述步骤S1所述的求解器如选择双分析模型求解器，求解器的选择不同将影响后续部件的参数输入。

作为优选，上述步骤S7如选择1d model和指定损失效率，之后输入不同损失参数以及导入之前在一维中线模块设计出的涡轮算例。