旋转机械评价装置、旋转机械评价系统、旋转机械评价装置的调优方法以及旋转机械评价方法制造方法及图纸

基于与旋转机械的运转状态相关的参数的测量值来算出边界条件，在旋转机械的运转中基于退化模型来算出与该测量的边界条件对应的评价值，由此进行旋转机械的评价。退化模型包含旋转机械的传热模型以及构造模型，且基于用于预测与边界条件对应的旋转机械的评价值的预测模型来制作。预测模型来制作。预测模型来制作。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】旋转机械评价装置、旋转机械评价系统、旋转机械评价装置的调优方法以及旋转机械评价方法


[0001]本公开涉及旋转机械评价装置、旋转机械评价系统、旋转机械评价装置的调优方法以及旋转机械评价方法。
[0002]本申请基于在2021年2月25日在日本专利厅申请的特愿2021
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029114号来主张优先权，将其内容引用于此。

技术介绍

[0003]在处置蒸汽、燃气这样的高温流体的轮机等旋转机械中，在其内部产生热应力。这样的热应力成为给旋转机械的构成构件带来损伤的要因，给寿命带来影响。为此，热应力、损伤作为用于评价旋转机械的寿命的评价值是有用的，需要作为旋转机械的运用上、监视项目留意。
[0004]作为用于谋求这样的评价值的一手法，例如，旋转机械具备能通过高温流体旋转的转子(旋转构件)和能旋转地支承转子的机壳(静止构件)，在这样的旋转机械中，通过将设置于机壳的温度传感器的测量结果作为预先准备的径向一维的传热/构造转子模型的表面温度条件进行输入，能求取转子内部的温度、热应力。此外，作为其他手法，还能通过有限要素法(FEM：Finit Element Method)，将旋转机械的运转数据、各种测量数据作为解析条件来评价转子的温度或应力(参照专利文献1)。
[0005]在先技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1：JP特开2002
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277382号公报

技术实现思路

[0008]专利技术所要解决的课题
[0009]在使用前述的传热/构造转子模型来算出评价值的手法中，由于该模型是径向上的一维模型，因此，仅能算出温度传感器附近(即与温度传感器轴向大致相同位置)处的评价值，此外，与利用了有限要素法的手法相比，评价精度低，另一方面，在利用了有限要素法的手法中，与利用了传热/构造转子模型的手法相比，虽然评价精度良好，但运算载荷大。为此，难以运用到运转中的旋转机械中的评价值的实时监视。
[0010]本实施方式的至少一个实施方式鉴于上述的实情而提出，其目的在于，提供能在旋转机械的运转中实时且精度良好地监视评价值的旋转机械评价装置、旋转机械评价系统、旋转机械评价装置的调优方法以及旋转机械评价方法。
[0011]用于解决课题的手段
[0012]本实施方式的至少一个实施方式所涉及的旋转机械评价装置为了解决上述课题，具备：边界条件算出部，其用于基于与旋转机械的运转状态相关的参数的测量值来算出边界条件；存储部，其用于存储为了预测与所述边界条件对应的所述旋转机械的评价值而基
于包含所述旋转机械的传热模型以及构造模型而构成的预测模型制作出的退化模型；和评价值算出部，其用于在所述旋转机械的运转中，基于所述退化模型来算出与所述边界条件算出部中算出的所述边界条件对应的所述评价值。
[0013]本实施方式的至少一个实施方式所涉及的旋转机械评价装置的调优方法为了解决上述课题，具备如下工序：基于与旋转机械的运转状态相关的参数的测量值来算出边界条件；在所述旋转机械的运转中，基于退化模型来算出与所测量的所述边界条件对应的评价值，所述退化模型为了预测与所述边界条件对应的所述旋转机械的评价值而基于包含所述旋转机械的传热模型以及构造模型而构成的预测模型来制作。
[0014]本公开的至少一个实施方式所涉及的旋转机械评价系统为了解决上述课题，具：备客户端终端装置；和能与所述客户端终端装置通信的旋转机械评价装置，所述客户端终端装置具备：请求单元，其用于对所述旋转机械评价装置请求旋转机械的评价，所述旋转机械评价装置具备：边界条件算出部，其若被进行所述请求单元的请求，则基于与所述旋转机械的运转状态相关的参数的测量值来算出边界条件；存储部，其用于存储为了预测与所述边界条件对应的所述旋转机械的评价值而基于包含所述旋转机械的传热模型以及构造模型而构成的预测模型制作出的退化模型；和评价值算出部，其用于在所述旋转机械的运转中，基于所述退化模型来算出与所述边界条件算出部中算出的所述边界条件对应的所述评价值。
[0015]专利技术效果
[0016]根据本实施方式的至少一个实施方式，能提供能在旋转机械的运转中实时且精度良好地监视评价值的旋转机械评价装置、旋转机械评价系统、旋转机械评价装置的调优方法以及旋转机械评价方法。
附图说明
[0017]图1是概略地表示旋转机械的截面构造的示意图。
[0018]图2是一实施方式所涉及的旋转机械评价装置的概略结构图。
[0019]图3是表示一实施方式所涉及的旋转机械评价方法的流程图。
[0020]图4A是从图2的结果输出部输出的评价结果的一例。
[0021]图4B是从图2的结果输出部输出的评价结果的其他示例。
[0022]图5是表示预测模型的概要的图。
[0023]图6是表示图5的预测模型中的运算流程的图。
[0024]图7A是用于说明根据预测模型来构建退化模型的方法的图。
[0025]图7B是用于说明根据预测模型来构建退化模型的方法的图。
[0026]图7C是用于说明根据预测模型来构建退化模型的方法的图。
[0027]图7D是用于说明根据预测模型来构建退化模型的方法的图。
[0028]图7E是用于说明根据预测模型来构建退化模型的方法的图。
[0029]图7F是用于说明根据预测模型来构建退化模型的方法的图。
[0030]图8是表示一实施方式所涉及的旋转机械评价装置的调优方法的流程图。
[0031]图9A是表示图8的步骤S402中作为构造的指标算出的转子的伸长的示意图。
[0032]图9B是表示图8的步骤S402中作为构造的指标算出的转子的伸长的示意图。
具体实施方式
[0033]以下，参照附图来说明本公开的几个实施方式。但作为实施方式记载或在附图中示出的构成部件的尺寸、材质、形状、其相对的配置等不能公布意在将本公开的范围限定于此，仅是单纯的说明例。
[0034]例如，“在某方向上”、“沿着某方向”、“平行”、“正交”、“中心”、“同心”或“同轴”等表征相对或绝对的配置的表现不仅严密表征这样的配置，还表征具有公差、或能得到相同功能的程度的角度、距离而相对位移的状态。
[0035]例如，“相同”、“相等”以及“均质”等表征是事物相等的状态的表现不仅严密表征相等的状态，还表征存在公差、或能得到相同功能的程度的差的状态。
[0036]例如，表征四边形状、圆筒形状等形状的表现不仅表征几何学上严密的意义上的四边形状、圆筒形状等形状，还表征在能得到相同效果的范围内包含凹凸部、倒角部等的形状。
[0037]另一方面，“装有”、“备有”、“具备”、“包含”或“具有”一个构成要素这样的表现并非将其他构成要素的存在除外的排他的表现。
[0038]首先，说明几个实施方式所涉及的旋转机械评价装置或作为旋转机械评价方法的评价对象的旋转机械。以下，作为旋转机械的一例，说明能通过高本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种旋转机械评价装置，其特征在于，具备：边界条件算出部，其用于基于与旋转机械的运转状态相关的参数的测量值来算出边界条件；存储部，其用于存储为了预测与所述边界条件对应的所述旋转机械的评价值而基于包含所述旋转机械的传热模型以及构造模型而构成的预测模型制作出的退化模型；和评价值算出部，其用于在所述旋转机械的运转中，基于所述退化模型来算出与所述边界条件算出部中算出的所述边界条件对应的所述评价值。2.根据权利要求1所述的旋转机械评价装置，其特征在于，所述退化模型通过将所述预测模型中所含的积分式中的积分点降阶来制作。3.根据权利要求1或2所述的旋转机械评价装置，所述预测模型包含传热方程式、变形结构式、力的平衡方程式以及损伤发展式，所述退化模型通过POD Galerkin投影来制作所述预测模型当中的所述传热方程式或所述力的平衡方程式中所含的至少1个项。4.根据权利要求1～3中任一项所述的旋转机械评价装置，其特征在于，所述评价值包含在所述旋转机械中产生的应力或基于所述应力算出的所述旋转机械的损伤。5.根据权利要求1～4中任一项所述的旋转机械评价装置，其特征在于，所述旋转机械评价装置还具备：参数调整部，其调整所述传热模型中所含的参数，以使得通过将所述参数的所述测量值运用到所述传热模型中而算出的所述旋转机械的构造的指标的预测值与所述构造的指标的实测值一致。6.根据权利要求5所述的旋转机械评价装置，其特征在于，所述构造的指标是所述旋转机械所具备的旋转构件的沿着轴向的伸长量。7.根据权利要求5或6所述的旋转机械评价装置，其特征在于，所述参数调整部调整与对应于所述旋转机械的运转模式而选择的热传递率相关的参数。8.一种旋转机械评价装置的调优方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：伊藤宽志，手塚宣和，
申请(专利权)人：三菱重工业株式会社，
类型：发明
国别省市：