【技术实现步骤摘要】
本申请属于燃气轮机失速识别领域，特别涉及一种燃气轮机起动过程气动失稳识别方法。
技术介绍
1、燃气轮机从一个稳定工作状态迅速地过渡到另一个稳定工作状态的过程称为过渡状态，过渡状态包括起动过程、加速过程、减速过程、加载过程、减载过程等。燃气轮机(一般压气机部件为轴流式)气动不稳定工作状态(即气动失稳)通常有两种形式：压气机旋转失速和喘振。燃气轮机气动失稳轻则导致燃气轮机性能大幅下降，重则造成燃气轮机重大机械损伤，因此准确、快速、方便地识别出燃气轮机运行气动失稳，然后尽快采取应对措施来保证燃气轮机安全运行非常重要。
2、旋转失速是压气机工作点靠近喘证边界时流量和出口压力出现高频振荡的不稳定现象,表现为一个或多个失速团周向传播,导致气流非轴对称脉动。旋转失速通常发生在低转速区，一般发生在燃气轮机起动过程。一般采用时频特征分析方法来判断燃气轮机是否失速进而识别燃气轮机运行是否气动失稳。喘振特征明显，容易识别。本专利技术主要涉及旋转失速导致的气动失稳。
3、目前一般采用时频特征分析方法来判断燃气轮机是否失速，但由于失速一般为渐进式地由出现失速先兆的初始阶段渐变为成熟失速阶段，对应的气流由正常流动逐渐发展为气动失稳的成熟失速阶段，压气机压比和流量大幅降低。
4、不同型号发动机失速时频特征与燃气轮机气动失稳程度的对应关系复杂多变，一般无明确规律，因此快速、准确地判断燃气轮机气动失稳程度比较困难。例如，目前已知多型燃气轮机，在出现过失速时频特征，但部分型号发动机气动稳定，但也有型号发动机气动失稳严重，导致发动
5、因此如何对燃气轮机是否失速进行快速、准确的识别是一个需要解决的问题。
技术实现思路
1、本申请的目的是提供了一种燃气轮机起动过程气动失稳识别方法，以解决目前不同型号发动机失速时频特征与燃气轮机气动失稳程度的对应关系复杂多变、难以准确识别的问题。
2、本申请的技术方案是：一种燃气轮机起动过程气动失稳识别方法，包括：
3、进行燃气轮机单转子发生器的燃气轮机气动试验，采集气动试验数据，气动试验数据包括压气机进口总温tt2、压气机进口总压pt2、燃烧室出口总温tt4和压气机进口空气流量质量qma；
4、设置燃气涡轮前燃气温度相似参数tt4/tt2，通过气动试验数据计算并统计不同工作点处燃气涡轮前燃气温度相似参数tt4/tt2的数值，建立压气机工作点影响曲线；
5、根据气动试验数据建立等转速特性线以和tt4/tt2为变量,将压气机工作点影响曲线离散化，得到一系列离散工作点，计算各离散工作点的详细性能参数，n为燃气轮机转速；
6、获取对应对应压气机的约束条件或给定控制规律,在各等转速特性线上优化选取满足约束条件或给定控制规律的离散工作点，将对应的离散工作点依次连接得到对应的离散工作线；
7、将离散工作线中的起动过程工作线和停车降转过程工作线进行对比，判断气动过程工作线的燃烧室油气比与停车降转过程工作线燃烧室油气比的差值是否大于第一阈值，若是，则判断压气机正常工作时，起动过程工作线比停车降转过程工作线更接近喘振边界；若否，则判断出燃气轮机起动升转过程失速而气动失稳。
8、优选地，当高压涡轮导向器处于临界或超临界状态时，燃气涡轮前燃气温度相似参数tt4tt2为常数；当高压涡轮导向器处于亚临界状态时，燃气涡轮前燃气温度相似参数tt4tt2为非常数。
9、优选地，所述等转速特性线的值越大，各工作点越靠近喘振边界。
10、优选地，所述燃气轮机单转子发生器的压气机工作点影响曲线上任一工作点对应唯一的(tt4/tt2，坐标。
11、优选地，采用燃气轮机总体性能计算软件来计算各离散工作点的详细性能参数。
12、优选地，所述第一阈值通过燃气轮机气动试验并插值获得。
13、本申请的燃气轮机起动过程气动失稳识别方法，利用燃气轮机运行过程气动测量参数来快速、准确地识别起动过程中压气机是否失速而气动失稳及失速程度的方法，支撑尽快采取应对措施来保证燃气轮机安全运行和分析燃气轮机故障原因等工作。
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1.一种燃气轮机起动过程气动失稳识别方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的燃气轮机起动过程气动失稳识别方法，其特征在于：当高压涡轮导向器处于临界或超临界状态时，燃气涡轮前燃气温度相似参数Tt4Tt2为常数；当高压涡轮导向器处于亚临界状态时，燃气涡轮前燃气温度相似参数Tt4Tt2为非常数。
3.如权利要求1所述的燃气轮机起动过程气动失稳识别方法，其特征在于：所述等转速特性线的值越大，各工作点越靠近喘振边界。
4.如权利要求1所述的燃气轮机起动过程气动失稳识别方法，其特征在于：所述燃气轮机单转子发生器的压气机工作点影响曲线上任一工作点对应唯一的坐标。
5.如权利要求1所述的燃气轮机起动过程气动失稳识别方法，其特征在于：采用燃气轮机总体性能计算软件来计算各离散工作点的详细性能参数。
6.如权利要求1所述的燃气轮机起动过程气动失稳识别方法，其特征在于：所述第一阈值通过燃气轮机气动试验并插值获得。
【技术特征摘要】
1.一种燃气轮机起动过程气动失稳识别方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的燃气轮机起动过程气动失稳识别方法，其特征在于：当高压涡轮导向器处于临界或超临界状态时，燃气涡轮前燃气温度相似参数tt4tt2为常数；当高压涡轮导向器处于亚临界状态时，燃气涡轮前燃气温度相似参数tt4tt2为非常数。
3.如权利要求1所述的燃气轮机起动过程气动失稳识别方法，其特征在于：所述等转速特性线的值越大，各工作点越靠近喘...
【专利技术属性】
技术研发人员：张现伟，
申请(专利权)人：中国航发沈阳发动机研究所，
类型：发明
国别省市：
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