摘要：本文提出燃气轮机系统仿真集成的概念 ,分析了关键实现技术 ,然后从跨平台性入手 ,给出 1个分布异构计算机平台上的面向对象实现方案。算例表明 ,这一方案成功实现了系统仿真集成的主要功能 ,从而为发动机系统的多学科开发、研制和实验提供了有效的仿真软、硬件平台 ,并使发动机的远程协同设计成为可能。

摘要：燃气轮机电厂实际运行中,涡轮排气温度是一个重要的热参数,其传感器的状态直接影响到排气温度观测值。应用广义回归神经网络(general regression neural network,GRNN)构建了涡轮排气温度传感器状态自动检测用的网络,并从网络的最优化设计、误差控制及网络实际效果检测等方面进行了分析和研究。同时,提出传感器状态判断阈值的建立方法。以某厂实际使用的排气温度传感器为实例进行了验证,证明所建立的GRNN网络对机组传感器的状态检测有较好的工程应用价值。

摘要：对于线性Hamilton系统,辛差分方法可以保持系统的辛结构,有限元方法可以保证系统的辛性质并具有能量守恒特性。但辛差分方法和有限元方法时域上仍然存在相位误差,使得计算的精度不是很理想。提出极小化相位误差加权间断有限元辛方法(WDG-PF),该方法是辛方法,同时,对Hamilton系统的求解具有极小的相位误差。数值显示该方法可以保证Hamilton系统的能量守恒性。WDG-PF方法解决了时间有限元方法(TFE)存在的相位漂移现象,同时指出间断有限元方法可以通过加权处理达到保辛要求。WDG-PF方法相较于针对相位误差设计的计算格式分数步对称辛算法(FSJS)、辛Runge-Kutta-Nystrom(RKN)格式以及辛分块Runge-Kutta(SPRK)等方法,WDG-PF显著地减少相位误差,和显著提高Hamilton系统能量精度的优点。相位误差和能量误差几乎达到计算机精度。同时单元内部具有超收敛现象。特别针对高低混频Hamilton系统,传统方法很难在固定的步长下同时实现对高频和低频信号的精确仿真,WDG-PF方法则可以在大步长下同时实现对低频信号和高频信号的高精度仿真。数值显示,WDG-PF方法切实有效。

摘要：建立了三股流紧凑板翅式换热器的动态数学模型.在分布集总参数方法和容阻特性建模技术的基础上,建立了该紧凑板翅式换热器的仿真模型.所建模型详细考虑了流体物性沿换热器长度方向上的变化,能满足系统快速动态仿真的需要,并能反映分布参数特性.稳态特性表明,沿长度方向流体的密度、速度和热传导率变化幅度较大,比热容变化较小;动态特性表明,该换热器具有一定的惯性延迟时间,这将为控制系统的设计和优化提供参考.

摘要：哈密顿系统是一类重要的动力系统,针对哈密顿系统,设计出多类辛方法:SRK、SPRK、辛多步法、生成函数法等.长久以来数值方法在求解哈密顿系统过程中辛特性和保能量特性不能得到同时满足,近年来提出的有限元方法,对于线性系统具有保辛和保能量的优良特性.但是,以上方法都存在相位漂移(轨道偏离)现象,长时间仿真,计算效果会大打折扣.提出精细辛有限元方法 (HPD-FEM)求解哈密顿系统,该方法继承时间有限元方法求解哈密顿系统所具有的保哈密顿系统的辛结构和哈密顿函数守恒性的优良特性,同时,通过精细化时间步长极大地减小了时间有限元方法的相位误差.HPD-FEM相较与针对相位误差专门设计的计算格式FSJS、RKN以及SRPK方法具有更好的纠正效果,几乎达到机器精度,误差为O(10-13),同时,HPD-FEM克服了FSJS、RKN和SPRK方法不能保证哈密顿函数守恒的缺点.对于高低混频系统和刚性系统,常规算法很难在较大步长下,同时实现对高低频精确仿真,HPD-FEM通过精细计算时间步长,在大步长情况下,实现高低混频的精确仿真.HPD-FEM方法在计算过程中精细方法没有额外增加计算量,计算效率高.数值结果显示本文提出的方法切实有效.

摘要：湿空气透平(HAT)循环被誉为21世纪最有竞争力的先进动力循环,HAT循环的核心部件饱和器采用了填料塔的结构形式,为了提高整塔的性能,改进并设计了双切环流气体分布器。目前,双切环流气体分布器设计依然主要依靠经验进行设计,而实验的方法依然是分布器性能最可靠的研究方法。文中利用直径800 mm的饱和器实验台,对改进后的双切环流分布器的性能进行了实验研究,并对分布器上方加填料后的分布性能进行了分析。从分析结果来看,在导流叶片弧形段前端增加直叶片段,可以改善气流在进气方向流量分配不均的问题。另外填料段对气流有一定的均化作用,在分布器结构设计时可以综合考虑。

摘要：内重整固体氧化物燃料电池的数学模型由描述组分、质量、动量和能量守恒的偏微分方程组,以及电化学模型组成。控制系统的试验研究不仅成本非常昂贵,而且很多情况下比较困难和危险。基于一维内重整固体氧化物燃料电池的分布集总参数仿真模型,对燃料电池的控制系统进行了控制策略的研究和控制回路的设计。仿真结果表明所建立的控制系统是合适可行的,能满足负载不断变化的需要。该仿真模型不仅能有效防止电池系统外部的危险,还可以对电池内部分布特性的潜在危险情况进行在线预测和研究。

摘要：利用商业数值分析软件和试验获得的电池各部件材料性能数据,改进了用于分析固体氧化物燃料电池(SOFC)单电池内部复杂物理过程的软件包.应用该软件包,得到了设计的新型高效平板式SOFC单电池内部各气体组分浓度、温度、电势、电流及电流密度等参数的分布规律.分析结果表明:在高燃料利用率情况下,阳极内组分扩散引起的浓度极化损失是影响电池性能的重要因素之一.该新型结构电池可有效改善电池的密封性,但其电解质需要较高的最大离子传导率.

摘要：针对燃气机复杂的机械和电子控制系统易发生故障的问题,利用Sigma点卡尔曼滤波进行了燃气轮机的在线非线性故障诊断.首先改进了燃气轮机滤波用离散非线性模型,提高了模型精度.采用单形采样构建Sigma点卡尔曼滤波器,降低了计算量.在Simulink平台实现了气路故障诊断系统,并进行了单故障、复合故障、渐变故障、突变故障的测试验证.结果表明:设计的诊断系统具有较高的检测、跟踪精度和故障模式、燃气轮机工况适应性.

摘要：针对逆流式气液喷雾场的特点,设计了可以同时测量气液喷雾场两相温度的热电偶测温装置。通过光脉动颗粒测试仪,对有无真空泵抽气作用的2种气液分离效果进行了对比验证。在对光强信号波形图信号分析后,实验结果表明:装置增加滤网后能够有效地阻止液滴进入,选择合适的滤网配合真空泵等速抽气测量,可以达到很好的气液分离效果,内部保持无粒子波动信号,从而测出气相温度,而防护罩上方的热电偶可以直接测量液相温度。