[发明专利]一种超临界二氧化碳压气机与涡轮匹配动态仿真方法

摘要

本发明涉及一种超临界二氧化碳压气机与涡轮匹配动态仿真方法。本发明包括：步骤A)：绘制压气机与涡轮共同工作网；采用加热器功率动态加减速系数法建立压气机与涡轮动态仿真模型。本发明用于解决缺乏部件特性数据、针对按照理想气体设计的传统的压气机与涡轮动态实时模型机载实时模型建模问题，仿真精度更高，稳定性更好。

主权项

一种超临界二氧化碳压气机与涡轮匹配动态仿真方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤A)：绘制压气机与涡轮共同工作网；步骤Al)：根据压气机和涡轮的特性曲线，计算压气机和涡轮的共同工作点；步骤A2)：主要对压气机和涡轮部件特性进行数学建模，通过计算压气机与涡轮的共同工作点，得到装置的变工况特性网；步骤B)：采用加热器功率动态加减速系数法建立压气机与涡轮动态仿真模型；步骤B1)，采用模块化的非线性建模方法来建立超临界CO2装置各部件的数学模型，模型中主要包含的模块有压气机与涡轮模块，加热器模块与换热器模块，容积模块，转子与负载模块，以及机械损失模块等因为此次仿真重点在于观察压气机与涡轮的匹配特性；步骤B2)，利用之前搭建好的数学模型，在SIMULINK软件中分别建立各相应模块的仿真模型主要采用变步长连续算法进行控制方程组的求解仿真模型包括压气机仿真模型、涡轮仿真模型、加热器仿真模型、转子模块与机械损失模块仿真模；步骤B3)，采用控制加热器功率的方法，主要通过控制加热器功率，从而使涡轮入口温度改变，进而调节流量、膨胀比、输出功转速由功率变化率决定，作为反馈信号，在用于电机发电时一般为定值模拟超临界CO2装置沿等温比线变化时，各个参量的变化情况，从而得出部件时间的动态匹配性能。