Уточнення та дослідження математичної моделі газоперекачувального агрегату з конверсійним газотурбінним двигуном

Abstract

Робота присвячена дослідженню актуальної науково-практичної задачі, яка полягає у встановленні залежностей та побудові математичних моделей статики газогінних компресорних агрегатів магістральних газопроводів з конверсійними газотурбінними двокаскадними двигунами. Запропоновано алгоритм побудови моделі, що ґрунтується на основних законах термодинаміки і дає можливість розраховувати основні параметри компресора по всьому газовому тракту приводного двигуна та нагнітача на номінальному та поточному режимах роботи агрегату. Розроблена методика успішно апробована на численних імітаційних експериментах і показує збіжні результати зі стендовими та реальними випробуваннями на компресорному обладнанні, що дає змогу використати її як основу для розробки моделі динаміки агрегату та синтезу систем керування ним.

Работа посвящена исследованию актуальной научно-практической задачи, заключающейся в определении зависимостей и построении математических моделей статики газоперекачивающих компрессорных агрегатов магистральных газопроводов с конверсионными газотурбинными двухкаскадными двигателями. Предлагаемый алгоритм построения модели основан на основных законах термодинамики и позволяет рассчитывать основные параметры компрессора по всему газовому тракту приводного двигателя и нагнетателя в номинальном и текущем режимах работы агрегата. Разработанная методика успешно апробирована на многочисленных имитационных экспериментах и показывает совпадающие результаты со стендовыми и реальными испытаниями на компрессорном оборудовании, что позволяет использовать ее как основу для разработки модели динамики агрегата и синтеза систем управления им.

The article is devoted to research of relevant scientific and practical task, which consists in establishing of relationships and building of mathematical models of static gas pumping compressor units of gas mains with twostage conversion gas turbine engines. The authors of the work suggested an algorithm for model building that is based on fundamental thermodynamics laws and that allows to calculate the basic compressor parameters along the whole gas path of the drive engine and supercharger in nominal and current mode of the unit operation. The developed technique, which was successfully tested by numerous simulation experiments, shows results that coincide with the real bench test results on the compressor equipment. This provides a possibility to use it as a basis for developing a dynamic model of the unit and system synthesis for its management.