主要内容

布雷顿循环(燃气轮机)与定制组件

本实例对基于布雷顿循环的燃气轮机辅助动力单元(APU)进行了建模。压缩机和涡轮块是基于Simscape™基金会气体库的定制组件。系统的功率输入由燃烧室的热喷射来表示;没有模拟实际的燃烧化学过程。单轴连接压缩机和涡轮机,这样涡轮机的动力驱动压缩机。APU是一个自由涡轮,进一步扩大排气流,以产生输出功率。

三个PID控制器调节轴速、涡轮进口温度和压气机喘振裕度。系统输入定义为三种情况:变化轴速,变化喘振裕度,变化APU叶片开度。运行第一个场景会在压缩机图上产生典型的运行线路。运行第二和第三个场景显示最大功率输出和最大全局效率发生在哪里。

模型

控制器子系统

范围模拟结果

Simscape日志结果动画

这张图显示了布雷顿循环随时间变化的温度-熵图的动画。图上的五个周期点分别对应标记为“T,s 1”到“T,s 5”的传感器测量值。

模拟结果来自Simscape日志