热机系统仿真中一种通用介质容积模型的建立

在燃气轮机等热机系统的仿真中，气体属性环节的处理及其快速准确计算是一个普遍遇到的问题。本文根据容积法系统建模的思想，建立了一种通用介质容积模型。这种介质容积模型实际上是一个能量和质量的存储器，其内部视为均匀场，即处处具有相同的热力状态，通过流入流出的流量差而引起其间参数变化。它由状态转变模块和介质模块两部分组成，包涵了质量和能量守恒关系，能够准确地反映瞬态过程中各主要参数的变化，满足进行实时仿真对模型的要求，同时具有通用性。使用容积法建立的热机模型，可以避免流量和压强关系的迭代计算，同时对计算量的要求又在合理的范围内。在仿真软件Modelica的支持下，利用这种通用介质容积模块建立了燃气轮机模型，并进行动态仿真。