[发明专利]一种燃气轮机管路断裂漏油量计算方法

权利要求书

1.一种燃气轮机管路断裂漏油量计算方法，其特征在于，包括：

步骤一、构建燃气轮机管路断裂漏油模型；

步骤二、获取流进燃气轮机管路的燃油流量与流出燃气轮机管路的燃油流量的第一平衡方程，以及获取燃烧室的供油量与由各个喷嘴流入燃烧室的燃油流量的第二平衡方程；

步骤三、获取燃气轮机管路的进口燃油压力与断裂位置的燃油分管的出口燃油压力，以及燃气轮机管路的进口燃油压力与各个喷嘴的出口燃油压力的第三平衡方程；

步骤四、根据第一平衡方程、第二平衡方程以及第三平衡方程计算出燃油的泄漏量；

步骤一中，所述构建燃气轮机管路断裂漏油模型包括：

获取模型简化原则，包括：

假设断裂位置的燃油分管的喷嘴不再工作，即该处喷嘴的流量为0，流入该燃油分管的燃油均在断裂位置泄漏；

在燃气轮机工作过程中，假设燃油分管断裂故障不会导致燃烧室燃烧效率发生显著变化，当燃油分管断裂时，为达到某一预定工作状态，进入火焰筒内的燃油流量为该状态的理论供油量Q₀，由于燃油分管断裂漏油的影响，实际油泵供入进油管的燃油流量增大到Q_0d；

基于所述模型简化原则构建燃气轮机管路断裂漏油模型；

步骤二中，所述获取流进燃气轮机管路的燃油流量与流出燃气轮机管路的燃油流量的第一平衡方程包括：

Q_0d＝Q₁+Q₂...+Q_i-1+Q_i+Q_i+1...+Q_n

其中，Q_i为燃油的泄漏量，Q₁、Q₂、…Q_i-1、Q_i+1、…、Qn分别为由其余各个喷嘴流入燃烧室的燃油流量；

步骤二中，所述获取燃烧室的供油量与由各个喷嘴流入燃烧室的燃油流量的第二平衡方程包括：

Q₀＝Q₁+Q₂...+Q_i-1+Q_i+1...+Q_n

其中，Q_i为燃油的泄漏量，Q₁、Q₂、…Q_i-1、Q_i+1、…、Qn分别为由其余各个喷嘴流入燃烧室的燃油流量；

步骤三中，所述获取燃气轮机管路的进口燃油压力与断裂位置的燃油分管的出口燃油压力的第三平衡方程包括：

其中，P₀为进口燃油的压力，ρ为燃油的密度，v₀为进口燃油的特征速度，P₁₃为燃烧室机匣外侧的压力，m_j为该段管路中包含的沿程管路数量，k_j为该段管路中包含的局部阻力管路数量，λ_j为第j个沿程管路上的沿程阻力系数，L_j为第j个沿程管路上的特征长度，d_j为第j个沿程管路的特征直径，V_j为第j个沿程管路的特征速度，ζ_j为第j个局部阻力管路上的局部阻力系数，v_j为第j个局部阻力管路的特征速度，v_i为燃油的流速；

步骤三中，所述获取燃气轮机管路的进口燃油压力与各个喷嘴的出口燃油压力的第三平衡方程包括：

燃气轮机管路的进口燃油压力与第1个喷嘴的出口燃油压力的第三平衡方程为：

燃气轮机管路的进口燃油压力与第2个喷嘴的出口燃油压力的第三平衡方程为：

…

燃气轮机管路的进口燃油压力与第n个喷嘴的出口燃油压力的第三平衡方程为：

其中，P₀为进口燃油的压力，ρ为燃油的密度，v₀为进口燃油的特征速度，P₃为燃烧室的压力，m₁...m_n为对应喷嘴管路中包含的沿程管路数量，k₁...k_n为对应喷嘴管路中包含的局部阻力管路数量，λ_j为第j个沿程管路上的沿程阻力系数，L_j为第j个沿程管路上的特征长度，d_j为第j个沿程管路的特征直径，V_j为第j个沿程管路的特征速度，ζ_j为第j个局部阻力管路上的局部阻力系数，v_j为第j个局部阻力管路的特征速度，f₁(Q₁)…f_n(Q_n)为对应喷嘴在对应燃油流量时的流动阻力。