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燃气轮机装置虚拟仿真实验系统
作者:佚名 文章来源:本站原创 点击数:428 更新时间:2014/10/15 5:57:24           ★★★

一、系统或者平台名称

燃气轮机装置虚拟仿真实验系统

二、面向专业

热能与动力工程

三、本系统上可开展虚拟仿真实验项目(列条)

1.   分轴燃机稳态变工况性能试验

2.   三轴燃机稳态变工况性能试验

3.   分轴燃机动态变工况性能试验

4.   三轴燃机动态变工况性能试验

5.   单轴发电燃气轮机启动过程仿真实验

6.   船舶燃气轮机装置性能自主设计仿真实验;

四、典型试验项目操作指南(列举典型试验项目的全程操作指南,各个步骤多配图说明)

分轴燃机稳态变工况性能试验

1、实验目的:

掌握分轴燃机+螺旋桨负载/发电机负载时稳态变工况性能参数的变化规律。

2、实验内容:

利船舶燃气轮机装置仿真软件进行分轴燃气轮机的仿真实验,得到以下3方面结果:

1)得出分轴燃机带不同负载时外特性;

2)得出共同工作线变化规律,掌握分轴燃机的安全性指标,譬如压气机喘振、燃烧室超温、转子超速情况

3)得出大气参数变化对燃机性能的影响规律。

3、实验步骤:

1.运行matlab软件,找到“燃气轮机虚拟仿真实验系统”目录下的“start.m”文件。即可打开燃气轮机虚拟仿真实验系统软件的登陆界面,如图1所示。

 

1 登录界面

2.输入初始用户名:dafei;密码:123456后即可进入燃气轮机虚拟仿真实验系统主界面,如图2所示。

 

2 主界面

3.选择“分轴燃机稳态实验”,对分轴燃机稳态变工况性能进行实验:

1)外特性计算

利用如图3所示的软件,在给定的大气温度和压力条件下,给定燃油量,计算在不同动力涡轮相对转速时动力涡轮的输出功率。记录计算数据、作图并分析结果。

 

3 分轴燃机外特性计算

2)共同工作线变化规律研究

利用如图4所示的软件,设定好分轴燃机相关的参数设置,确定仿真时间,通过改变工况和大气参数来对分轴燃机变工况性能进行研究。计算得到特定条件下燃机的性能参数,记录并分析。

 

4 分轴燃机稳态变工况计算

4.记录实验数据并按要求进行处理,分析实验结果。

4、实验结果分析

序号

燃油量

压气机转速

动力涡轮转速

燃烧室出口温度

动力涡轮出口温度

压比

流量

1

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

四、该虚仿系统对人才培养的支撑作用(从各专业培养方案角度讲,对创新型人才培养或某一创新能力及知识点的支撑情况)

燃气轮机装置是船舶动力主要动力形式之一,当前我国在陆地发电、船用推进等方面对燃气轮机装置的需求很大,因此需要培养大量的高水平燃气轮机装置设计人员。燃气轮机装置虚拟仿真实验平台可以使热能与动力工程专业(燃气轮机方向)的学生更好的掌握燃气轮机总体性能方面的知识。该系统可以为学生提供一个燃气轮机装置的虚拟仿真实验环境,同时也可以提供一个燃气轮机装置初步研究的科研平台,在学生掌握一定的理论知识储备之后,可以自主建立燃气轮机装置部件模型或者利用模块库中模型建立燃气轮机装置仿真模型,针对某一专题进行仿真研究,对于培养学生的自学能力和创新能力具有一定的支撑作用。

 

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