[发明专利]基于相似原理的通用特性曲线喘振控制方法和系统

权利要求书

1.一种基于相似原理的通用特性曲线喘振控制方法，其特征在于：该喘振控制方法包括以下步骤：

1)根据相似原理构造无因次组合参数，利用所述无因次组合参数建立适用于多种工况下的喘振控制的压缩机通用特性曲线；

2)根据所述压缩机通用特性曲线建立喘振控制线，计算压缩机实际运行点与喘振控制线的距离并作为偏差信号，根据偏差信号控制压缩机的实际运行状态，避免压缩机运行进入喘振区；

所述喘振控制方法具体包括以下步骤：

a)根据压缩机厂商提供的某一入口工况下的压缩机特性曲线，经换算和拟合得到所述压缩机通用特性曲线，或通过喘振试验得到的试验特性数据建立所述压缩机通用特性曲线；以所述压缩机通用特性曲线作为喘振极限线，将喘振极限线偏移一定裕度S得到喘振控制线；

b)压缩机实际运行中，通过压力传感器测量入口压力P_s和排气压力P_d，通过流量压差测量元件测量入口流量压差ΔP_o,s；

c)通过计算压比R_c＝P_d/P_s和得到实际运行点；

d)计算实际运行点与喘振控制线对应控制点的距离，根据距离产生用于控制防喘振阀开度或压缩机运行转速的控制信号f(R_c)为与压缩机喘振极限线匹配的修正P_d/P_s。

2.如权利要求1所述的基于相似原理的通用特性曲线喘振控制方法，其特征在于：所述工况包括入口温度、入口压力以及气体分子质量。

3.如权利要求1所述的基于相似原理的通用特性曲线喘振控制方法，其特征在于：所述压缩机通用特性曲线选自特性曲线或者R_c—M_a特性曲线，R_c表示压比，表示流量系数，M_a表示马赫数；以无因次组合参数或表示，Q_v表示体积流量，Z表示压缩因子，R表示气体常数，T表示气体绝对温度，f_k(σ)表示多变指数的函数；M_a以无因次组合参数表示，N表示转速。

4.如权利要求3所述的基于相似原理的通用特性曲线喘振控制方法，其特征在于：将的计算等同转化为计算ΔP_o,s为入口流量压差，P_s为入口压力。

5.如权利要求4所述的基于相似原理的通用特性曲线喘振控制方法，其特征在于：利用安装在排气口的流量压差测量元件测量得到出口流量压差ΔP_o,d，通过压比及温比将ΔP_o,d换算为ΔP_o,s。

6.一种基于相似原理的通用特性曲线喘振控制系统，其特征在于：所述喘振控制系统包括用于计算实际运行点的模块、用于计算喘振极限线上与所述实际运行点对应的喘振点的模块以及用于根据所述喘振点计算所述实际运行点与喘振控制线的距离的模块，根据距离产生用于控制防喘振阀开度或压缩机运行转速的控制信号P_s为入口压力，P_d为排气压力，入口流量压差为ΔP_o,s，压比R_c＝P_d/P_s，f(R_c)为与压缩机喘振极限线匹配的修正P_d/P_s，喘振极限线偏移一定裕度S得到喘振控制线，所述喘振极限线是利用根据相似原理构造的无因次组合参数建立的适用于多种工况下的喘振控制的压缩机通用特性曲线。

7.如权利要求6所述的基于相似原理的通用特性曲线喘振控制系统，其特征在于：所述压缩机通用特性曲线选自特性曲线或者R_c—M_a特性曲线，R_c表示压比，表示流量系数，M_a表示马赫数；以无因次组合参数或表示，Q_v表示体积流量，Z表示压缩因子，R表示气体常数，T表示气体绝对温度，f_k(σ)表示多变指数的函数；M_a以无因次组合参数表示，N表示转速。