[发明专利]一种用于压气机全工况特性的预测和辨识方法

权利要求书

1.一种用于压气机全工况特性的预测和辨识方法，其特征是：获取高转速特性线，利用高转速特性线计算低转速特性，用低转速特性和实际特性数据的偏差作为参数寻优的目标函数，构建并获取最优指数k₁、k₂，之后采用优化算法对目标函数进行优化，得到最优指数k₁、k₂的最优值，进而获得最优指数k₁、k₂与转速n的关系；根据已知的喘振边界点和最佳运行点的参数，将各参数拟合成关于转速n的多项式函数，进而求解低转速的特性；最后，利用神经网络方法对计算得到的不同转速情况的下的压气机特性数据进行训练，得到训练好的网络，通过所述训练好的网络进行压气机全工况特性的辨识；

对于泵类叶轮流体机械，低转速区特性存在着如下的相似理论：

上式中，m为质量流量，n为转速，W等熵压缩功；

在原相似理论的基础上，选定一根转速线为基准，与其他转速线上所对应的喘振边界点流量压比值与最佳运行点流量效率值计算指数x₁,y与x₂,z，具体如下所示：

对上述公式进行修正，如下：

其中m_s、m_opt为同转速下喘振点和最佳运行点对应的流量值；

求解k₁,k₂的最优解：利用选定的高转速线计算低转速特性，之后用计算出的低转速特性结果与实际特性数据作为参数寻优的目标函数；对于流量压比特性，目标函数为同压比值下计算出的流量值与实际的流量值的偏差；对于流量效率特性，目标函数为同效率值下计算出的流量值与实际值的偏差：

之后采用差分进化优化算法计算k₁,k₂的最优解；

对求解得到的系数进行曲线拟合：

在求解出k₁,k₂的最优解之后，获得k₁,k₂与转速的关系

k₁＝f_a(n)

k₂＝f_b(n)

将已知转速对应的喘振边界点参数和最佳运行点参数进行拟合，拟合成关于转速n的多项式函数:

m＝f_c(n)

η＝f_d(n)

p＝f_e(n)

获得参数与转速的关系之后，根据关系式求得压气机全工况转速情况下的喘振边界点与最佳运行点的参数，之后求解不同等折合转速特性线所对应的指数x₁,x₂,y,z。