本文關(guān)鍵詞：重型燃?xì)廨啓C(jī)空氣冷卻控制系統(tǒng)建模與性能研究

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【摘要】：隨著我國能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整和環(huán)境壓力的增加,重型燃?xì)廨啓C(jī)作為高效節(jié)能的動(dòng)力裝置在發(fā)電領(lǐng)域特別是在聯(lián)合循環(huán)發(fā)電的應(yīng)用上得到了越來越多的重視�，F(xiàn)代重型燃機(jī)二次空氣約占空氣總通流量的20%左右,對(duì)燃機(jī)的整體性能有著不可忽略的影響,因而有效地提高二次空氣的冷卻作用是改善燃機(jī)性能的重要手段之一�？諝饫鋮s控制系統(tǒng)是為了實(shí)現(xiàn)對(duì)透平高溫部件高效冷卻而對(duì)燃機(jī)二次回路空氣量進(jìn)行控制的系統(tǒng)。本文運(yùn)用系統(tǒng)仿真建模的方法對(duì)空氣冷卻控制系統(tǒng)進(jìn)行了研究。為了實(shí)現(xiàn)空氣冷卻控制系統(tǒng)的的閉環(huán)控制,本文首先對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)進(jìn)行了建模研究,利用Simscape仿真平臺(tái),創(chuàng)建了燃?xì)廨啓C(jī)通用模塊庫,利用庫搭建了燃機(jī)模型,并結(jié)合V64.3燃機(jī)的性能結(jié)果驗(yàn)證了燃機(jī)模型的有效性,同時(shí)初步分析了二次空氣的冷卻作用。為了研究空氣冷卻控制系統(tǒng)的特性,分別編寫并搭建了電動(dòng)、液壓、氣動(dòng)三類執(zhí)行器以及流量控制閥模型,并對(duì)三類執(zhí)行器進(jìn)行了仿真模型的準(zhǔn)確性驗(yàn)證。在上述工作的基礎(chǔ)上,采用簡化的重型燃機(jī)模型,分別搭建了基于三類執(zhí)行器的空氣冷卻控制系統(tǒng),并針對(duì)各自的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行了性能分析。為進(jìn)一步研究空氣冷卻控制系統(tǒng)的作用,搭建了完整的系統(tǒng)模型,通過變工況仿真實(shí)驗(yàn),分析了空氣冷卻控制系統(tǒng)對(duì)重型燃機(jī)性能的影響。
【關(guān)鍵詞】：二次空氣 控制系統(tǒng) 燃?xì)廨啓C(jī) 建模 Simscape
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TK473
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-16
• 1.1 研究背景與意義9-10
• 1.2 空氣冷卻控制系統(tǒng)研究方法10-12
• 1.3 重型燃?xì)廨啓C(jī)建模研究現(xiàn)狀12-13
• 1.4 執(zhí)行器建模研究現(xiàn)狀13-14
• 1.5 二次空氣系統(tǒng)研究現(xiàn)狀14
• 1.6 本文主要研究內(nèi)容14-15
• 1.7 小結(jié)15-16
• 第二章 重型燃?xì)廨啓C(jī)建模16-37
• 2.1 軟件平臺(tái)介紹16-18
• 2.2 西門子燃?xì)廨啓C(jī)18-19
• 2.3 燃機(jī)建�；炯僭O(shè)19-22
• 2.4 燃機(jī)模塊化建模22-33
• 2.4.1 進(jìn)出口模塊22
• 2.4.2 壓氣機(jī)級(jí)模塊22-25
• 2.4.3 燃燒室模塊25-26
• 2.4.4 混合模塊26-27
• 2.4.5 透平級(jí)模塊27-29
• 2.4.6 容積模塊29-30
• 2.4.7 轉(zhuǎn)子模塊30-31
• 2.4.8 管阻模塊31-32
• 2.4.9 負(fù)載模塊32
• 2.4.10 傳感器模塊32-33
• 2.5 燃機(jī)通用模塊庫33
• 2.6 燃機(jī)模型有效性驗(yàn)證33-35
• 2.7 小結(jié)35-37
• 第三章 執(zhí)行器與流量控制閥建模37-64
• 3.1 西門子空氣冷卻控制系統(tǒng)37-38
• 3.2 電動(dòng)執(zhí)行器建模38-46
• 3.2.1 電動(dòng)執(zhí)行器特性38-39
• 3.2.2 三相異步電機(jī)模塊39-43
• 3.2.3 電氣輔助模塊43-44
• 3.2.4 蝸輪蝸桿模塊44-45
• 3.2.5 電動(dòng)執(zhí)行器模型驗(yàn)證45-46
• 3.3 液壓執(zhí)行器建模46-53
• 3.3.1 液壓執(zhí)行器特性46-47
• 3.3.2 伺服閥模塊47-49
• 3.3.3 液壓缸模塊49-50
• 3.3.4 液壓輔助模塊50-51
• 3.3.5 機(jī)械轉(zhuǎn)換模塊51
• 3.3.6 液壓執(zhí)行器模型驗(yàn)證51-53
• 3.4 氣動(dòng)執(zhí)行器建模53-58
• 3.4.1 氣動(dòng)執(zhí)行器特性53
• 3.4.2 比例控制閥模塊53-55
• 3.4.3 氣動(dòng)缸模塊55-56
• 3.4.4 氣動(dòng)輔助及機(jī)械轉(zhuǎn)換模塊56-57
• 3.4.5 氣動(dòng)執(zhí)行器模型驗(yàn)證57-58
• 3.5 流量控制閥建模58-63
• 3.5.1 控制閥調(diào)節(jié)特性58-61
• 3.5.2 流量控制閥模塊61-63
• 3.6 小結(jié)63-64
• 第四章 空氣冷卻控制系統(tǒng)仿真與性能研究64-80
• 4.1 基于三類執(zhí)行器的系統(tǒng)仿真研究64-75
• 4.1.1 基于電動(dòng)執(zhí)行器的系統(tǒng)仿真分析64-68
• 4.1.2 基于液壓執(zhí)行器的系統(tǒng)仿真分析68-72
• 4.1.3 基于氣動(dòng)執(zhí)行器的系統(tǒng)仿真分析72-75
• 4.2 系統(tǒng)對(duì)燃機(jī)性能影響的仿真研究75-79
• 4.3 小結(jié)79-80
• 第五章 總結(jié)與展望80-81
• 5.1 工作總結(jié)80
• 5.2 工作展望80-81
• 參考文獻(xiàn)81-85
• 致謝85-86
• 攻讀學(xué)位期間的學(xué)術(shù)成果86-88

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