西北工業(yè)大學陳毓智獲國家專利權(quán)
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龍圖騰網(wǎng)獲悉西北工業(yè)大學申請的專利一種燃氣渦輪發(fā)動機氣路故障連續(xù)高精度診斷方法獲國家發(fā)明授權(quán)專利權(quán),本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國家知識產(chǎn)權(quán)局授予,授權(quán)公告號為:CN115144186B 。
龍圖騰網(wǎng)通過國家知識產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-03-21發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉:該發(fā)明授權(quán)的專利申請?zhí)?專利號為:202210578108.3,技術領域涉及:G01M15/14;該發(fā)明授權(quán)一種燃氣渦輪發(fā)動機氣路故障連續(xù)高精度診斷方法是由陳毓智;劉宗堯;張偉罡設計研發(fā)完成,并于2022-05-25向國家知識產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請。
本一種燃氣渦輪發(fā)動機氣路故障連續(xù)高精度診斷方法在說明書摘要公布了:本發(fā)明提出一種燃氣渦輪發(fā)動機氣路故障連續(xù)高精度診斷方法,屬于燃氣渦輪發(fā)動機故障診斷技術領域;步驟包括:建立發(fā)動機非線性部件級模型;捕獲發(fā)動機瞬態(tài)過程的動態(tài)效應;發(fā)動機非線性部件級模型輸出是對發(fā)動機觀測參數(shù)的估計值;通過傳感器采集發(fā)動機觀測參數(shù)測量值;進而采用求解器對退化因子進行迭代更新,使得故障診斷模型輸出的觀測參數(shù)估計值與發(fā)動機上傳感器得到的實際發(fā)動機觀測參數(shù)測量值之間的殘差最小。本發(fā)明通過基于時序的氣路測量參數(shù),在連續(xù)時刻捕獲瞬態(tài)過程的動態(tài)效應,進而實現(xiàn)燃氣渦輪發(fā)動機健康狀況連續(xù)高精度診斷。本技術可為燃氣渦輪發(fā)動機在穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)條件下提供一種新的連續(xù)高精度診斷方法。
本發(fā)明授權(quán)一種燃氣渦輪發(fā)動機氣路故障連續(xù)高精度診斷方法在權(quán)利要求書中公布了:1.一種燃氣渦輪發(fā)動機氣路故障連續(xù)高精度診斷方法,所述氣路故障包括穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)氣路故障;其特征在于具體步驟如下:步驟1:建立發(fā)動機非線性部件級模型;步驟2:通過傳感器采集發(fā)動機觀測參數(shù)測量值;步驟3:捕獲所述發(fā)動機非線性部件級模型中瞬態(tài)過程的動態(tài)效應;步驟4:所述發(fā)動機非線性部件級模型輸出是對發(fā)動機觀測參數(shù)的估計值;步驟5:通過求解器對退化因子X進行迭代更新,使得故障診斷模型輸出的觀測參數(shù)估計值與發(fā)動機上傳感器得到的實際發(fā)動機觀測參數(shù)測量值之間的殘差最小;所述步驟3中,捕獲所述發(fā)動機非線性部件級模型中發(fā)動機瞬態(tài)過程動態(tài)效應的方法:考慮不平衡功的具體方法步驟:由于發(fā)動機轉(zhuǎn)速N是按時間序列監(jiān)測的,轉(zhuǎn)子加速度通過方程式(1)在有限時間內(nèi)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速偏差得出; 其中,t為監(jiān)控時刻;在這種情況下,不平衡功SP由轉(zhuǎn)子加速度、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速N和軸慣量I通過式(2)計算: 然后,通過式(3)得到各軸之間的軸功平衡;該方程同時適用于穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)條件,其中SP在穩(wěn)態(tài)條件下為零;因此,當穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)條件下都考慮不平衡功時,滿足軸功平衡的條件; 其中,TW為渦輪做功,CW為壓氣機做功,AW為輔助設備耗功;(2)基于前一時刻的發(fā)動機本體溫度,求得考慮熱浸效應后的氣體溫度和發(fā)動機本體溫度;考慮熱浸效應的具體方法步驟:氣流和發(fā)動機本體之間的熱傳遞由等式4獲得; 其中,Q是換熱量,是傳熱系數(shù),是有效換熱面積,是當前步驟中未考慮熱浸效應的氣體溫度,是上一步中的發(fā)動機本體溫度,是時間步長,是時間常數(shù);傳熱系數(shù)由等式5獲得; 其中,F(xiàn)C是對流換熱系數(shù),材料導熱系數(shù),是有效換熱長度;時間常數(shù)由等式6獲得; 其中,是等效質(zhì)量,是部件材料的比熱;平均溫度由等式7獲得; 氣體的焓降可由等式8獲得;當氣體壓力和焓已知時,得到當前步驟中考慮熱浸效應的氣體溫度; 其中,是氣流質(zhì)量流量;(3)基于一階慣性理論,考慮傳感器和執(zhí)行機構(gòu)的時滯效應;考慮時滯效應的具體方法步驟:瞬態(tài)運行過程中,發(fā)動機傳感器和執(zhí)行機構(gòu)存在時滯現(xiàn)象,采用一階慣性環(huán)節(jié)表示; 其中,是時間常數(shù),是帶有延遲的輸入值和是沒有延遲的輸入值。
如需購買、轉(zhuǎn)讓、實施、許可或投資類似專利技術,可聯(lián)系本專利的申請人或?qū)@麢?quán)人西北工業(yè)大學,其通訊地址為:710072 陜西省西安市友誼西路127號;或者聯(lián)系龍圖騰網(wǎng)官方客服,聯(lián)系龍圖騰網(wǎng)可撥打電話0551-65771310或微信搜索“龍圖騰網(wǎng)”。
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