燃气轮机压气机特性曲线的拟合方法.pdf

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1、第34卷第7期2012年7月舰船科学技术SHIPSCIENCEANDTECHNOLOGYV01．34．No．7Jul．．2012燃气轮机压气机特性曲线的拟合方法刘小方1，蒋磊2，司品顺2，张京坤2(1，中国船舶重工集团公司第七0三研究所无锡分部，江苏无锡214151；2．江苏科技大学能源与动力工程学院，江苏镇江212003)摘要：在建立燃气轮机仿真模型时．对压气机特性曲线的处理非常关键，直接影响整机的计算精度。本文根据压气机特性曲线的形状相近性及其形状和位鼍渐进变化的规律，将特性曲线分成高转速段与低转速段，然后做分段二步一元拟合来构成压气机特性参数的甬数关系式，并以实例详细说明

2、。分析表明该拟合方法具有较高的精度，能满足燃气轮机特性计算的需要，且该方法原理简单，操作方便，具有一定的实用价值。关键词：压气机；特性曲线；拟合中图分类号：TK472文献标识码：A文章编号：1672-7649(2012)07-0061-03doi：10．3404／j．issn．1672-7649．2012．07．012ResearchoncurvefittingmethodofcompressorcharacteristiccurveLIUXiao—fan91，JIANGLei2，SIPin．shun2，ZHANGJing．kun2(1．WuxiDivision，The703R

3、esearchInstituteofCSIC，Wuxi214151，China；2．SchoolofEnergyandPowerEngineering，JiangsuUniversityofScienceandTechnology，Zhenjiang212003，China)Abstract：Itisveryimportantofthetreatmenttocompressorcharacteristiccurveofgasturbinewhilebuildingthesimulationmodelofgasturbine，whichimpactonthesimulationp

4、recisiondirectly．Thecharacteristiccurveisdividedintolowspeedandhishspeedsectionaccordingtotheshapeproximityandthechangeregularityofshapeandpositionofthecompressorcharacteristiccurves．Thenthecompressorcharacteristiccurveisfittedbytwo-steponevariablefittingmethod．toconstructthefunctionequation

5、ofthecompressorcharacteristicparameter，andisexplainedwithdetailedexamples．AnalysisprovesthehiIshprecisionofthismethodwhichiscompetentforthecalculationofgasturbineperformance，meanwhile，thismethodissimpleandeasytooperateandhavesomepracticalvalue．Keywords：compressor；characteristicmap；fittingO引言

6、实际工作过程中，燃气轮机不可能长期只在额定工况工作，如当带部分负荷时、大气温度或压力变化时、部件性能变化(如叶片结垢或磨损)时等，压气机都会在偏离额定工况条件下较宽的范围内稳定工作。因此，反映压气机工作状态的4个基本参数(压比、效率、转速、流量)都是不断变化的，为了更好地研究燃气轮机系统的实际工作特性，就必须掌握压气机的变化特性。目前，主要通过插值法、神经网络法、统计法及最dx--乘法等方法对压气机特性曲线进行拟合，从而了解其特性变化。文献[1]通过人为划分依据线，确定等转速线的拟合区域，同时将等效率线分为上、下2部分利用二步一元方法分别拟合。文献[2]利用插值函数法和最小二乘

7、法对压气机特性曲线做第一步和第二步拟合，并对不同拟合幂次所得结果进行比较，选择最佳拟合幂次，提高了拟合精度。压气机特性曲线图都是由2簇平面曲线表示的，对任一簇曲线来说，其中各曲线形状基本上是相似收稿日期：201卜09—27；修回日期：2012-06-01作者简介：刘小方(1962-)，男，高级工程师，研究方向为船舶动力装置与系统的性能与控制。·62·舰船科学技术第34卷的，而且随转速变化，各曲线位置和形状是渐进变化的，这就为特性参数的拟合提供了基础。本文根据压气机特性曲线的实际情况，将其分为