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《哈尔滨工程大学》 2005年
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湿压缩燃气轮机稳定性研究

李明宏  
【摘要】:从热力学研究的角度,湿压缩技术可以对压气机进行有效的进气蒸发冷却,减少消耗的压缩功,从而增加涡轮输出功,提高燃气轮机的性能;同时从环境的角度,加湿后该系统的排气减少了危害环境的氮氧化物等浓度从而减少对于环境的污染;在湿压缩技术对于压缩系统的稳定性方面,提出该技术可以改善甚至消除压缩系统的失速和喘振不稳定状态。湿压缩对于压缩系统的稳定性的影响是一个新兴的研究方向。 压缩系统的气动不稳定性,主要为失速和喘振,是设计和发展叶轮机械的关键问题,并且国内外针对该论题都进行了大量的理论和实验研究。本文推导并修正了湿压缩技术的Moore-Greitzer模型,仿真在不同的B参数下的不同喷水量的MATLAB仿真结果分析,提出湿压缩技术作为控制压缩系统失速和喘振不稳定工作状态的主动控制方法,应用分叉数学理论对于湿压缩Moore-Greitzer模型进行线性化分析,得到模型的系数矩阵的特征根情况判断系统的稳定性,同时用阀门和湿压缩技术作为控制失速和喘振,分析其控制法则和效果等。 从MATLAB仿真和数值分析的结果可以说明:首先湿压缩技术在理论上不但不会恶化压缩系统的不稳定性而且可以改善和消除压缩系统的失速和喘振;对于不同的压缩系统参数设置,具有不同的失速和喘振的临界B参数和湿压缩影响不同:湿压缩可以作为一种控制压缩系统失速和喘振的主动控制方法,加湿后对于模型引入了控制不稳定性量:结合阀门湿压缩技术能达到有效控制失速和喘振等。
【学位授予单位】:哈尔滨工程大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TK471

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