基于Modelica／Dymola的小型燃气轮机建模与仿真

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（１．浙江工业大学能源与动力工程研究所，浙江杭州３１００１４；
２．杭州松下电化住宅设备机器有限公司，浙江杭州３１００１８）
摘要：为了研究小型燃气轮机在不同环境下的动态特性，采用模块化建模方法，并根据质量和能量守恒原理，对小型燃气轮机进行了合理划分，建立了压气机、燃烧室、透平等单元部件的数学模型，并将这些部件划分为容积模块和流动模块。采用面向对象的、多领域的物理系统建模语言Ｍｏｄｅｌｉｃａ和Ｄｙｍｏｌａ编译器编制了各部件的仿真程序，建立了ＳｍａｌｌＧａｓＴｕｒｂｉｎｅ通用模型库，以方便不同结构系统的小型燃气轮机的模型搭建。以川崎Ｍ１Ａ一１３Ｄ、Ｍ７Ａ一０１小型燃气轮机为例，搭建了它们的系统模型，将厂家给定基本数据与仿真结果进行了对比。研究结果表明，小型燃气轮机模型模拟仿真误差较小，具有很高的精确度。
ｔｈｅｌａｗｓｏｆｔｈｅｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎｏｆｍａｓｓａｎｄｅｎｅｒｇｙ，ａｂｌｏｃｋｉｎｇｍｏｄｅｌｉｎｇｍｅｔｈｏｄｗａｓｅｍｐｌｏｙｅｄｔｏｒｅａｓｏｎａｂｌｙｃａｖｅｒｕｐｔｈｅｓｍａｌｌｇａｓｔｕｒｂｉｎｅ．Ｔｈｅｍａｔｈｍｏｄｅｌｓｏｆｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ，ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎｃｈａｍｂｅｒａｎｄｔｕｒｂｉｎｅｗｅｒｅｂｕｉｌｔ．ＭｏｄｅｌｉｃａａｎｄＤｙｍｏｌａｗｉｔｈｍｕｌｔｉ — ｄｏｍａｉｎｌａｎｇｕａｇｅ，ｗｈｉｃｈｉｓ
ａｎｏｂｊｅｃｔ — ｏｉｒｅｎｔｅｄ，ｗｅｒｅｕｓｅｄｔｏｐｒｏｇｒａｍａｎｄｂｕｉｌｄｒｅｌａｔｉｖｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｓ．Ｔａｋｉｎｇａｌａｂ — ｓｃａｌｅｏｆｇａｓｔｕｒｂｉｎｅａｓａｎｅｘａｍｐｌｅ，
ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１ — ４５５１．２０１３．０４．０２２
基Ｍｏｄｅｌｉｃａ／Ｄｙｍｏｌａ的小型燃气轮机建模与仿真
张杰，张雪梅，沈岑，胡艳军，吴亮
ＭｏｄｅｌｉｎｇａｎｄｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｆｏｒｓｍａｌｌｇａｓｔｕｒｂｉｎｅｓｂａｓｅｄｏｎＭｏｄｅｌｉｃａ／Ｄｙｍｏｌａ
ＺＨＡＮＧＪｉｅ，ＺＨＡＮＧＸｕｅ — ｍｅｉ，ＳＨＥＮＣｅｎ，ＨＵＹａｎ－ｊｕｎ，ＷＵＬｉａｎｇ
（１．ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＥｎｅｒｇｙａｎｄＰｏｗｅｒＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＺｈｅｊｉａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｙ，ｇＨａｎｇｚｈｏｕ３１００１４，Ｃｈｉｎａ；
第３０卷第４期
２０１３年４月
机
电
工
程
Ｖ０ｌ＿３０Ｎｏ．４
Ａｐｒ．２０１３
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌ＆ＥｌｅｃｔｉｒｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｉｒｎｇ
关键词：Ｍｏｄｅｌｉｃａ／Ｄｙｍｏｌａ；小型燃气轮机；仿真；模块化建模
中图分类号：ＴＭ６１；ＴＫ４７；ＴＫ１２１文献标志码：Ａ文章编号：１００１ — ４５５１（２０１３）０４ — ０４７６ — ０４
２．ＨａｎｇｚｈｏｕＰａｎａｓｏｎｉｃＨｏｍｅＡｐｐｌｉａｎｃｅｓＣｏ．Ｌｔｄ．，Ｈａｎｇｚｈｏｕ３１００１８，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｉｍｉｎｇａｔｒｅｓｅａｒｃｈｉｎｇｔｈｅｄｙｎａｍｉｃｃｈａｒａｃｔｅｂｉｎｅｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｋｉｎｄｓｏｆｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ａｎｄｏｎｔｈｅｂａｓｉｓｏｆ