【技术实现步骤摘要】
本申请涉及燃气轮机状态监控领域，尤其涉及一种基于多物理场的燃气轮机状态实时监控方法和装置。
技术介绍
1、燃气轮机是一种由压气机、燃烧室和涡轮三大部件构成，将燃料化学能转换为机械能的一种机械设备。在燃气轮机的运行过程中，不同部件内部都因为流体剧烈而复杂的流动带来了不同的问题。例如在压气机内部，由于增压过程中带来的逆压力梯度导致了流动分离现象的发生，进而导致出现压气机失速、喘振以及叶片振动等有害现象的发生；在燃烧室内部，高压空气与燃料混合并燃烧产生高温燃气，燃气温度场的局部高温会导致燃烧室金属出现烧蚀等现象，同时燃烧室内部声场（压力场）会和燃烧反应发生相互耦合现象，导致热声震荡现象；在涡轮内部，涡轮叶片在高温燃气的包围下，需要承受极端的热负荷和机械负荷，流体种温度场的不均匀分布会极大的降低涡轮寿命和可靠性。因此，如果能够在燃气轮机运行过程中实时了解内部温度、压力等物理场的情况，对于避免上述问题、提高燃气轮机运行安全性有着积极的意义。而现有的能够计算得到流体多物理场的cfd方法需要极大的计算量，计算一个工况需要数小时的计算时间，难以实现实时获得燃气轮机内部多物理场信息，对燃气轮机状态实时监控的目的。
技术实现思路
1、有鉴于此，本申请提供一种基于多物理场的燃气轮机状态实时监控方法和装置，以解决现有的cfd方法计算量过大，无法实时获得燃气轮机内部多物理场信息，对燃气轮机状态实时监控的问题。
2、本申请第一方面提供一种基于多物理场的燃气轮机状态实时监控方法，包括：
4、获得所述目标燃气轮机的实际测点数据，通过所述机理模型获得所述实际测点数据对应的虚拟测点数据，使预先生成的目标降阶模型根据所述实际测点数据和所述虚拟测点数据获得所述燃气轮机的内部多物理场信息；
5、依据所述多物理场信息确定所述燃气轮机的实时状态，并依据所述实时状态对所述燃气轮机进行处理。
6、可选的，所述目标降阶模型的生成方法包括：
7、通过预设方法获取目标燃气轮机各个子部件的边界条件最大范围；
8、将所述边界条件输入计算流体动力学软件，通过所述流体动力学软件获得目标训练数据，所述目标训练数据包括以所述边界条件模拟的各个子部件内部的多物理场信息和所述边界条件的对应关系；
9、构建各个子部件的初始降阶模型，并通过所述目标训练数据对所述初始降阶模型进行训练，生成各个子部件的目标降阶模型。
10、可选的，所述燃气轮机的内部多物理场信息包括压气机的多物理场信息、燃烧室的多物理场信息和涡轮的多物理场信息，所述使预先生成的目标降阶模型根据所述实际测点数据和所述虚拟测点数据获得所述燃气轮机的内部多物理场信息包括：
11、将所述实际测点数据和虚拟测点数据进行融合，获得所述压气机、燃烧室和涡轮的实际边界条件；
12、将所述压气机的实际边界条件输入所述压气机对应的目标降阶模型，获得所述压气机的多物理场信息；
13、将所述燃烧室的实际边界条件输入所述燃烧室对应的目标降阶模型，获得所述燃烧室的多物理场信息；
14、将所述压气机的实际边界条件输入所述压气机对应的目标降阶模型，获得所述压气机的多物理场信息；
15、将所述涡轮的实际边界条件输入所述涡轮对应的目标降阶模型，获得所述涡轮的多物理场信息。
16、可选的，所述依据所述多物理场信息确定所述燃气轮机的实时状态包括：
17、通过实时三维画面的方法展示所述燃气轮机的实时状态；或，
18、将所述多物理场信息发送给第三方分析程序，通过所述第三方分析程序的分析结果确定所述燃气轮机的实时状态。
19、可选的，所述预设方法包括：
20、试验设计法doe，仿真模拟法，历史数据分析法，原型测试法。
21、本申请第二方面提供一种基于多物理场的燃气轮机状态实时分析装置，其特征在于，所述装置包括：
22、收集构建单元，用于收集目标燃气轮机各个子部件的特性线数据，并根据所述特性线数据构建所述目标燃气轮机的机理模型，其中，所述子部件包括压气机、燃烧室和涡轮，所述特性线表征子部件在不同工作条件下的性能；
23、获取信息单元，用于获得所述目标燃气轮机的实际测点数据，通过所述机理模型获得所述实际测点数据对应的虚拟测点数据，使预先生成的目标降阶模型根据所述实际测点数据和所述虚拟测点数据获得所述燃气轮机的内部多物理场信息；
24、确定单元，用于依据所述多物理场信息确定所述燃气轮机的实时状态，并依据所述实时状态对所述燃气轮机进行处理。
25、可选的，所述获取信息单元中目标降阶模型的生成方法包括：
26、通过预设方法获取目标燃气轮机各个子部件的边界条件最大范围；
27、将所述边界条件输入计算流体动力学软件，通过所述流体动力学软件获得目标训练数据，所述目标训练数据包括以所述边界条件模拟的各个子部件内部的多物理场信息和所述边界条件的对应关系；
28、构建各个子部件的初始降阶模型，并通过所述目标训练数据对所述初始降阶模型进行训练，生成各个子部件的目标降阶模型。
29、可选的，所述获取信息单元中燃气轮机的内部多物理场信息包括压气机的多物理场信息、燃烧室的多物理场信息和涡轮的多物理场信息，所述使预先生成的目标降阶模型根据所述实际测点数据和所述虚拟测点数据获得所述燃气轮机的内部多物理场信息包括：
30、将所述实际测点数据和虚拟测点数据进行融合，获得所述压气机、燃烧室和涡轮的实际边界条件；
31、将所述压气机的实际边界条件输入所述压气机对应的目标降阶模型，获得所述压气机的多物理场信息；
32、将所述燃烧室的实际边界条件输入所述燃烧室对应的目标降阶模型，获得所述燃烧室的多物理场信息；
33、将所述压气机的实际边界条件输入所述压气机对应的目标降阶模型，获得所述压气机的多物理场信息；
34、将所述涡轮的实际边界条件输入所述涡轮对应的目标降阶模型，获得所述涡轮的多物理场信息。
35、可选的，所述确定单元中依据所述多物理场信息确定所述燃气轮机的实时状态包括：
36、通过实时三维画面的方法展示所述燃气轮机的实时状态；或，
37、将所述多物理场信息发送给第三方分析程序，通过所述第三方分析程序的分析结果确定所述燃气轮机的实时状态。
38、可选的，所述获取信息单元中的预设方法包括：
39、试验设计法doe，仿真模拟法，历史数据分析法，原型测试法。
40、在本申请提供的实施例中，先通过燃气轮机的特性线数据构建机理模型，并通过该机理模型获得该燃气轮机实际测点数据对应本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于多物理场的燃气轮机状态实时监控方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标降阶模型的生成方法包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述燃气轮机的内部多物理场信息包括压气机的多物理场信息、燃烧室的多物理场信息和涡轮的多物理场信息，所述使预先生成的目标降阶模型根据所述实际测点数据和所述虚拟测点数据获得所述燃气轮机的内部多物理场信息包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述依据所述多物理场信息确定所述燃气轮机的实时状态包括：
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述预设方法包括：
6.一种基于多物理场的燃气轮机状态实时分析装置，其特征在于，所述装置包括：
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述获取信息单元中目标降阶模型的生成方法包括：
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述获取信息单元中燃气轮机的内部多物理场信息包括压气机的多物理场信息、燃烧室的多物理场信息和涡轮的多物理场信息，所述使预先生成的目标降阶模型
9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述确定单元中依据所述多物理场信息确定所述燃气轮机的实时状态包括：
10.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述获取信息单元中的预设方法包括：
...【技术特征摘要】
1.一种基于多物理场的燃气轮机状态实时监控方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标降阶模型的生成方法包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述燃气轮机的内部多物理场信息包括压气机的多物理场信息、燃烧室的多物理场信息和涡轮的多物理场信息，所述使预先生成的目标降阶模型根据所述实际测点数据和所述虚拟测点数据获得所述燃气轮机的内部多物理场信息包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述依据所述多物理场信息确定所述燃气轮机的实时状态包括：
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述预设方法包括：
6.一种基于多物理场的...
【专利技术属性】
技术研发人员：隋永枫，陶冶，许运宾，王良，马佳毅，陈泓波，杨庆材，姚文丹，
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：
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