【技术实现步骤摘要】
一种三轴式燃气涡轮发动机混合电推进方法及装置
本公开涉及燃气涡轮发动机
，具体涉及一种三轴式燃气涡轮发动机混合电推进方法及装置。
技术介绍
燃气涡轮发动机性能优异，具有功重比高、加速性好、排放污染可控、燃料适应性好等一系列优点，被广泛用于船舶、车辆、航空、燃气输送、火力发电等领域，具有广阔的市场前景。然而，燃气涡轮发动机普遍存在非设计点效率降低问题，其根源在于各部件共同工作点与发动机负荷高度耦合，各部件间气动和机械上的约束关系决定了各部件工况点与输出功率一一对应。随着负载下降，一方面，部件工况点偏离高效区，造成部件效率下降；另一方面，发动机总压比和燃气初温下降，导致布雷顿循环效率降低。部件效率和发动机循环效率降低是发动机非设计点性能下降的直接原因。为提高燃气涡轮发动机非设计点性能，混合电推进技术得到大力发展。目前，目前公开的混合电推进技术主要通过动力电池主动调节发动机负载，规避发动机低效的中低负荷工况，但并未正面解决发动机中低负荷下的性能恶化问题。对于功率等级较大的场景，需要过大的电池容量，对于动力系统经济性和...
【技术保护点】
1.一种三轴式燃气涡轮发动机混合电推进方法，其特征在于，所述三轴式燃气涡轮发动机包括燃气发生器和动力涡轮，燃气发生器包括高压部件和低压部件，所述高压部件具有高压涡轮、高压压气机、高压轴和控制高压轴转速的高压轴电机，所述低压涡轮具有低压涡轮、低压压气机、低压轴和控制低压轴转速的低压轴电机，所述混合电推进方法包括：/n获取所述燃气涡轮发动机的部件特性参数；/n根据所述部件特性参数，建立所述燃气涡轮发动机的仿真模型，所述仿真模型包含能量分析模块；/n利用所述仿真模型的所述能量模块，通过调整燃气发生器电机的功率，确定所述燃气发生器的折合转速与所述燃气涡轮发动机的热效率的对应关系，所...
【技术特征摘要】
1.一种三轴式燃气涡轮发动机混合电推进方法，其特征在于，所述三轴式燃气涡轮发动机包括燃气发生器和动力涡轮，燃气发生器包括高压部件和低压部件，所述高压部件具有高压涡轮、高压压气机、高压轴和控制高压轴转速的高压轴电机，所述低压涡轮具有低压涡轮、低压压气机、低压轴和控制低压轴转速的低压轴电机，所述混合电推进方法包括：
获取所述燃气涡轮发动机的部件特性参数；
根据所述部件特性参数，建立所述燃气涡轮发动机的仿真模型，所述仿真模型包含能量分析模块；
利用所述仿真模型的所述能量模块，通过调整燃气发生器电机的功率，确定所述燃气发生器的折合转速与所述燃气涡轮发动机的热效率的对应关系，所述燃气发生器电机包括高压轴电机和/或所述低压轴电机，所述燃气发生器的折合转速包括所述高压轴的折合转速和所述低压轴的折合转速；
根据所述燃气发生器的折合转速与所述燃气涡轮发动机的热效率的对应关系，确定燃气发生器的最优折合转速及所述燃气发生器电机的最优功率。
2.根据权利要求1所述的混合电推进方法，其特征在于，所述燃气涡轮发动机的部件特性参数包括：所述高压压气机的压比和效率特性、所述低压压气机的压比和效率特性、所述高压涡轮的膨胀比和效率特性、所述低压涡轮的膨胀比和效率特性、所述动力涡轮的膨胀比和效率特性。
3.根据权利要求1所述的混合电推进方法，其特征在于，能量分析模块被配置为，采用热力学第一定律和第二定律计算所述燃气涡轮发动机的部件的能量流动、流动以及不可逆损失情况。
4.根据权利要求1所述的混合电推进方法，其特征在于，所述混合电推进是指，所述燃气涡轮发动机工作时，所述燃气发生器电机作为电动机向所述高压轴和/或所述低压轴提供输入功率，或者所述燃气发生器电机作为发电机向所述高压轴和/或所述低压轴提取输出功率，以主动调节所述燃气发生器的折合转速。
5.根据权利要求1～4任一项所述的混合电推进方法，其特征在于，根据所述燃气发生器的折合转速与所述燃气涡轮发动机的热效率的对应关系，确定燃气发生器的最优折合转速及所述燃气发生器电机的最优功率，包括：
在保证所述燃气涡轮发动机不超过额定工作温度、不超过...
【专利技术属性】
技术研发人员：王涛，张贤文，张郁，周涛涛，陶常法，花阳，钱叶剑，庄远，邱亮，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。