مدلسازي و شبيه‌سازي توربين گاز دومحوره با در نظر گرفتن ديناميك سنسورها

كارشناسي ارشد

چكيده اهميت پايش سلامت توربين‌هاي گازيو كاهش هزينه‌هاي ناشي از تعميرات و نگهداري از يك‌سو، و لزوم در اختيار داشتن بستري مناسب براي طراحي سيستم كنترل از سوي ديگر، موجب شده است كه نياز به ايجاد مدل‌هاييقابل قبول كه قادر به پيش‌بيني رفتار ديناميكيتوربين‌هاي گازي باشند، بيش از پيش مورد توجه قرار گيرد. در اين پايان¬نامه، يك توربين گاز صنعتي دومحورهكه طرح بومي‌سازي آن تحت عنوان توربين گاز مليدر حال اجرا مي‌باشد، مدل شده و پس از طراحي و بهينه‌سازي سيستم كنترل سوخت، جهت تحليل عملكردي در محيط سيمولينك نرم‌افزار متلب شبيه‌سازي گرديده است. در ابتدابا استفاده از قوانين بقاي جرم، انرژي و مومنتم، معادلات رياضي حاكم بر اجزاء سيستم استخراج شده است. آنگاه مدل ديناميكي سنسورها و عملگرهاي اين توربين گاز بهمدل اوليهافزوده شده تا ديناميك اين زيرسيستم‌ها نيزمورد بررسي قرار گيرد.در ادامه، الگوريتم كنترل سوختي بر مبناي استراتژي كنترليMin-Maxطراحي شده و پارامترهاي آن توسط الگوريتم بهينه‌يابي علف‌هاي هرز مهاجمبهينه‌ گرديده است. در انتها، به منظور بررسي اوليه تأثير عيوب سيستم‌هاي اندازه‌گيري توربين گاز بر عملكرد آن، تعدادي از اين عيوب شبيه‌سازي شده‌اند. سپس با اعمال اين عيوببر سنسور دماي گازهاي خروجي از موتور، تأثير هريك از آن‌هابر عملكرد كنترلر مورد بررسي قرار گرفته است. مقايسه نتايج مدلسازي حالت پايا با نمودارهاي ارائه شده توسط شركت سازنده بيانگر اين امر است كه مدل حاضر، از دقت قابل قبولي برخوردار بوده و مي‌توان از آن در طراحي سيستم كنترل و مانيتورينگ توربين گاز بهره گرفت. همچنين نشان داده شده است كه اثر تأخير زماني سنسورها و عملگرها بر عملكرد سيستم غير قابل چشم‌پوشيبودهو اين تأخير در حضور كنترلر تا حد زيادي بهبود پيدا مي‌كند. واژه‌هاي كليدي:توربين گاز صنعتي دومحوره، مدلسازي و شبيه‌سازي، ديناميك سنسورها، عيوب سيستم‌هاي اندازه‌گيري، سيستم كنترل سوخت.

185985

دانشگاه علم و صنعت ايران

مكانيك - طراحي كاربردي

دكتر مرتضي منتظري