本发明专利技术公开一种燃气轮机多级压气机引气模型的构建方法及引气模型，包括以下步骤，Step1：获得当前引气口前一计算站i‑1的流场参数径向分布；Step2：根据当前引气口设置的引气量，计算引气口后一计算站i的主流总流量；Step3：确定当前引气口上游i‑1计算站上与引气口下游i计算站上计算点j位于同一流线的虚拟计算点位置，并根据求得的i‑1计算站上的虚拟计算点和i计算站上真实网格点坐标求解i计算站上的气动和热力参数分布，该模型可以很好捕捉引气对主流参数展向分布的变化。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及压气机气动分析，具体涉及一种燃气轮机多级压气机引气模型的构建方法及引气模型。
技术介绍
1、燃气轮机是发电、工业驱动、舰船动力等领域的核心动力装备，其代表着国家工业和科技实力的最高水平，集新技术、新材料、新工艺于一身，设计制造难度极高，是关乎我国高端装备制造业发展的重要实现技术。
2、多级轴流压气机是燃气轮机的三大核心部件之一，其效率及运行稳定性对整个燃机安全、稳定、高效的运行起到了至关重要的作用。现代先进多级轴流压气机气动设计体系由多个维度的分析、设计方法构成。其中，低维通流分析方法对压气机通流结构方案起到决定性作用，是获得良好性能的多级压气机的关键，其在多级压气机设计体系中占据核心地位。
3、损失模型，落后角模型，堵塞模型和掺混模型等通流模型是低维通流分析方法的核心，这是决定低维通流分析方法计算精度的决定性因素。在燃机轮机多级轴流压气机中，常设有级间引气装置来进行启动过程中的放喘控制以及为热端部件提供冷却空气，而级间引气模型，尤其是适用于大引气量的通流模型，目前研究较少，在低维分析阶段由于引气模型的缺乏和不完善，通常只对引气导致的流量变化进行考虑，而对温度、压力和角动量的影响则考虑不足。级间引气模型的缺失是目前部分工况下，特别是大引气量起动工况下影响低维通流分析方法计算精度的重要因素之一。
4、鉴于目前燃气轮机多级轴流压气机级间引气模型缺失和不完善的问题，本专利技术旨在提供一种更为完整的计算精度更高的级间引气模型。
技术实现思路
>1、为解决以上技术问题，本专利技术提供了一种燃气轮机多级压气机引气模型的构建方法及引气模型，该模型除了考虑了引气导致的主流流量变化，还可以预测不同引气量工况下引气对主流压力、温度和角动量等流场参数的影响，从而提高起动等大引气量工况下燃气轮机多级轴流压气机内流和外特性的预测精度。2、本专利技术采用以下技术方案：
3、一种燃气轮机多级压气机引气模型的构建方法，包括以下步骤，
4、step1：获得当前引气口前一计算站i-1的流场参数径向分布；
5、step2：根据当前引气口设置的引气量，计算引气口后一计算站i的主流总流量，
6、mt,i＝mt,i-1-mbleed
7、其中，mt,i-1，mt,i和mbleed分别是流经i-1计算站的流量，经引气口后流经i计算站的流量和引气流量；
8、step3：确定当前引气口上游i-1计算站上与引气口下游i计算站上计算点j位于同一流线的虚拟计算点位置。
9、作为优选，所述s3包括：
10、step3.1：通过i-1计算站的半径r和流量m分布可得函数关系fm
11、
12、从而确定了i-1计算站上无量纲流量与半径的映射关系
13、
14、step3.2：根据确定的函数关系fm计算与i计算站上j流线对应的i-1计算站上的流线径向位置，即虚拟计算点坐标
15、
16、式中，ri-1j,vir为i-1计算站上的虚网格点径向坐标，j的取值范围为1到n，n为总流线数；
17、step3.3：求得虚拟计算点坐标后，得到引气口后受引气影响的第i计算站上各点总压pt、总温tt和角动量rcu等流场参数分布
18、pt，i，j＝pt，i-1j,vir,tt，i，j＝tt，i-1,j,vir,rcu，i，j＝rcu，i-1j,vir
19、式中，带下标″i-1，j，vir″的参数为i-1计算站上虚网格点参数，通过插值求得。
20、作为优选，所述s3还包括：
21、step3.4：判断计算站类型，然后调用掺混模型更新当前计算站热力和气动参数分布或调用其他通流模型计算当前计算站上各点的总压损失系数和落后角；
22、step3.5：调用主控方程求解器计算当前计算站各点流场参数，并更新流线位置。
23、作为优选，还包括
24、step4：若计算收敛或达到计算最大步数则调用输出模块输出子午流场和压气机性能并读取下一计算工况开启下一次计算，若计算未收敛则回到step3。
25、如所述的燃气轮机多级压气机引气模型的构建方法构建得到的通流模型。
26、与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：
27、1、本专利技术提供了一种燃气轮机多级压气机引气模型的构建方法及引气模型，该模型除了考虑了引气导致的主流流量变化，还可以预测不同引气量工况下引气对主流压力、温度和角动量等流场参数的影响，从而提高起动等大引气量工况下燃气轮机多级轴流压气机内流和外特性的预测精度。
28、2、本专利技术的引气模型的计算结果与cfd结果具有很高的一致性。该模型可以很好地捕捉了引气对主流参数展向分布的变化。在大引气量时，对远离引气口的叶根处流动参数的影响也可以被准确的捕捉到。
本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种燃气轮机多级压气机引气模型的构建方法，其特征在于，包括以下步骤，
2.根据权利要求1所述的一种燃气轮机多级压气机引气模型的构建方法，其特征在于，所述S3包括：
3.根据权利要求2所述的一种燃气轮机多级压气机引气模型的构建方法，其特征在于，所述S3还包括：
4.根据权利要求1所述的一种燃气轮机多级压气机引气模型的构建方法，其特征在于，还包括
5.如权利要求1～4任一项所述的燃气轮机多级压气机引气模型的构建方法构建得到的通流模型。
【技术特征摘要】
1.一种燃气轮机多级压气机引气模型的构建方法，其特征在于，包括以下步骤，
2.根据权利要求1所述的一种燃气轮机多级压气机引气模型的构建方法，其特征在于，所述s3包括：
3.根据权利要求2所述的一种燃气轮机多级压气机引气模...
【专利技术属性】
技术研发人员：邵文洋，隋永枫，初鹏，蓝吉兵，张宏伟，郑健生，
申请(专利权)人：杭州汽轮动力集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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。