專利名稱：用于燃燒動(dòng)力學(xué)時(shí)域分析的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明 一般地涉及燃燒動(dòng)力學(xué)分析，且更特定地涉及用于燃燒動(dòng)力 學(xué)時(shí)域分析的方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，燃燒動(dòng)力學(xué)分析由包括一維燃燒幾何模態(tài)分析的多種方法和 使用大渦流模擬，用化學(xué)反應(yīng)的三維瞬態(tài)計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)完成。迄今為 止，沒(méi)有用于計(jì)算燃燒動(dòng)力學(xué)幅度的已知工具，且用于燃燒動(dòng)力學(xué)分析 的當(dāng)前工具具有幾個(gè)顯著的問(wèn)題，例如僅為一維。最近試驗(yàn)證據(jù)顯示甚 至在低頻率時(shí)真正的熱聲學(xué)三維性，從而違背該工具的一個(gè)基本假設(shè)。 同樣，用于燃燒動(dòng)力學(xué)分析的當(dāng)前工具不能處理在高幅度動(dòng)力學(xué)中出現(xiàn) 的非線性，且不能計(jì)算幅度。發(fā)明內(nèi)容在 一 個(gè)實(shí)施例中，提供用于燃燒器系統(tǒng)燃燒動(dòng)力學(xué)時(shí)域分析的方 法。燃燒器系統(tǒng)包括聯(lián)接為與燃燒室流動(dòng)連通的進(jìn)口管。該方法包括確 定進(jìn)口管中行進(jìn)的波的特征方程，確定燃燒室中的聲學(xué)壓力振蕩，和使 用特征方程和確定的聲學(xué)壓力振蕩確定進(jìn)口管中的壓力波動(dòng)。在另 一 實(shí)施例中，燃燒動(dòng)力學(xué)分析系統(tǒng)包括包含涉及燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng) 機(jī)中燃燒器系統(tǒng)的信息的數(shù)據(jù)庫(kù)，燃燒器系統(tǒng)包括聯(lián)接為與燃燒室流動(dòng) 連通的進(jìn)口管、通信地聯(lián)接到所述數(shù)據(jù)庫(kù)的處理器，所述處理器構(gòu)造為 讀取數(shù)據(jù)庫(kù)中的信息的至少部分且然后確定進(jìn)口管中行進(jìn)的波的特征 方程，確定燃燒室中的聲學(xué)壓力振蕩，使用特征方程和確定的聲學(xué)壓力 振蕩確定進(jìn)口管中的壓力波動(dòng)，且輸出確定的壓力波動(dòng)指示。在又 一 實(shí)施例中，燃燒動(dòng)力學(xué)分析系統(tǒng)包括包含涉及燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng) 機(jī)中燃燒器系統(tǒng)的信息的數(shù)據(jù)庫(kù)，燃燒器系統(tǒng)包括聯(lián)接為與燃燒室流動(dòng) 連通的進(jìn)口管、通信地聯(lián)接到所述數(shù)據(jù)庫(kù)的處理器，所述處理器構(gòu)造為 讀取數(shù)據(jù)庫(kù)中的信息的至少部分且然后確定進(jìn)口管中第一方向行進(jìn)的 波和進(jìn)口管中第二相反方向行進(jìn)的波的特征方程。處理器進(jìn)一步構(gòu)造為 確定燃燒室中聲學(xué)壓力振蕩，且使用特征方程和確定的聲學(xué)壓力振蕩確 定進(jìn)口管中壓力波動(dòng)。


圖1為依據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的示范性的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的示意性圖示；圖2為包括旋噴器(swozzle)的燃燒器的簡(jiǎn)化示意性圖表；圖3為利于時(shí)域計(jì)算燃燒動(dòng)力學(xué)的示范性方法的流程圖，其具有以多維幾何確定管道設(shè)備例如孔的非線性行為的能力；和圖4為包括服務(wù)器系統(tǒng)和多個(gè)連接到服務(wù)器系統(tǒng)的客戶機(jī)子系統(tǒng)的燃燒動(dòng)力學(xué)分析系統(tǒng)(CDAS)的簡(jiǎn)化方塊圖。
具體實(shí)施方式
盡管方法和系統(tǒng)在此在工業(yè)環(huán)境中使用的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)范圍內(nèi) 描述，可以預(yù)期，在此描述的方法和系統(tǒng)在其他燃燒渦輪機(jī)系統(tǒng)中有 效，包括但不限于，在飛行器中安裝的渦輪機(jī)。此外，在此陳列的原理 和教示可應(yīng)用于使用不同可燃燃料的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)，例如但不限于， 天然氣、液化天然氣(LNG)、汽油、煤油、柴油燃料、噴射燃料以及 其混合物。因此，以下的描述僅以圖示的方式陳列，而不是限制。本發(fā)明的不同實(shí)施例使用時(shí)域方法，其中包括波的基礎(chǔ)物理學(xué)方 法，連同與通過(guò)具有流體流動(dòng)阻力的通道的高振蕩流動(dòng)有關(guān)的非線性能 量損失。包括與振蕩的空氣和燃料流動(dòng)相關(guān)的熱聲學(xué)，使得在多旋噴器 下游的燃燒室內(nèi)的三維交叉串?dāng)_傳送空氣和燃料到火焰區(qū)內(nèi)，以及在燃 料側(cè)通過(guò)燃料回路的相互作用，如受由燃料振蕩引起的壓力振蕩的影 響，由于通過(guò)燃料回路的后孔的時(shí)變壓降，其又引起進(jìn)一步的燃料振 蕩。圖1為依據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的示范性的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)100的示意 性圖示。發(fā)動(dòng)機(jī)100包括壓縮機(jī)102和燃燒器組件104。燃燒器組件104 包括燃燒器組件內(nèi)部壁105，其至少部分地限定燃燒室106。燃燒室106 具有延伸通過(guò)其的中心線107。在示范性的實(shí)施例中，發(fā)動(dòng)機(jī)100包括 多個(gè)燃燒器組件104。燃燒器組件104,且更具體地，燃燒室106聯(lián)接 為在壓縮機(jī)102的下游且與其流動(dòng)連通。發(fā)動(dòng)機(jī)100也包括渦輪機(jī)108 和壓縮機(jī)/渦輪機(jī)軸110 (有時(shí)稱為轉(zhuǎn)子110)。在示范性的實(shí)施例中，燃燒室106大致為圓柱形且聯(lián)接為與渦輪機(jī)108流動(dòng)連通。渦輪機(jī)108 可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接到且驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子110。壓縮機(jī)102也可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接到軸110。在操作中，空氣流動(dòng)通過(guò)壓縮機(jī)102且相當(dāng)大數(shù)量的壓縮空氣供應(yīng) 到燃燒器組件104。組件104也與燃料源(圖1中未顯示)流動(dòng)連通且 引通燃料和空氣到燃燒室106。在示范性的實(shí)施例中，燃燒器組件104 在燃燒室106內(nèi)點(diǎn)燃且燃燒燃料，例如合成氣體(合成氣)，其產(chǎn)生大 約1316。C到1593。C ( 2400。F到2卯0。F )的高溫燃燒氣體流(圖1中未 顯示)?？商鎿Q地，組件104燃燒包括但不限于天然氣和/或者燃料油的 燃料。燃燒器組件104引通燃燒氣體流到渦輪機(jī)108,其中氣體流熱能 轉(zhuǎn)化為機(jī)械旋轉(zhuǎn)能。圖2為包括燃料噴嘴122的燃燒器104的截面示意圖。在示范性的 實(shí)施例中，空氣霧化液體燃料噴嘴(未顯示)聯(lián)接到燃料噴嘴122以提 供雙燃料能力且為了清楚已被省略。此外，燃料噴嘴122包括中心線軸 線且經(jīng)由燃料噴嘴凸緣聯(lián)接到端蓋。在示范性的實(shí)施例中，燃料噴嘴122包括聯(lián)接到燃料噴嘴凸緣的會(huì)聚管。會(huì)聚管包括徑向外部表面。燃料噴嘴122也包括徑向內(nèi)部管，其經(jīng)由管-凸緣波紋管聯(lián)接到燃料噴嘴凸緣。管-凸緣波紋管利于補(bǔ)償在會(huì) 聚管和燃料噴嘴凸緣之間的變化熱膨脹率。在示范性的實(shí)施例中，會(huì)聚管和徑向內(nèi)部管限定大致環(huán)形的第一預(yù)混燃料供應(yīng)通道。此外，在示范 性的實(shí)施例中，燃料噴嘴122包括大致環(huán)形的內(nèi)部管，其與徑向內(nèi)部管 合作限定第二預(yù)混燃料供應(yīng)通道。環(huán)形內(nèi)部管部分地限定擴(kuò)散燃料通道 且經(jīng)由空氣管-凸緣波紋管聯(lián)接到燃料噴嘴凸緣，這利于補(bǔ)償在環(huán)形內(nèi)部 管和燃料噴嘴凸緣之間的變化熱膨脹率。上述通道聯(lián)接為與燃料源流動(dòng)連通。例如，在示范性的實(shí)施例中，擴(kuò)散燃料通道接收其中的空氣霧化 液體燃料噴嘴。在示范性的實(shí)施例中，燃料噴嘴122包括大致環(huán)形的進(jìn)口流動(dòng)調(diào)節(jié) 器(IFC) 。 IFC包括具有多個(gè)穿孔的徑向外部壁和定位在IFC的后端且 在外部壁和會(huì)聚管的徑向外部表面之間延伸的端壁。IFC的徑向外部壁 和端壁以及會(huì)聚管的徑向外部表面在其中限定大致環(huán)形的IFC室。IFC 室經(jīng)由穿孔與冷卻通道流動(dòng)連通。在示范性的實(shí)施例中，燃料噴嘴122 也包括聯(lián)接到IFC的徑向外部壁的管狀過(guò)渡件。過(guò)渡件限制大致環(huán)形的
過(guò)渡室，其相對(duì)于環(huán)形IFC室大致同心地對(duì)準(zhǔn)且定位為使得IFC出口通 道在環(huán)形IFC室和環(huán)形過(guò)渡室之間延伸。在示范性的實(shí)施例中，燃料噴嘴122也包括與氣體燃料噴射使用的 空氣渦旋器組件或者旋噴器組件180。旋噴器為渦旋器和噴嘴的組合， 在中心帶有附加的噴嘴。旋噴器包括聯(lián)接到管狀過(guò)渡件的大致管狀的罩 和聯(lián)接到會(huì)聚管、徑向內(nèi)部管和環(huán)形內(nèi)部管的大致管狀的轂。罩和轂在 其中限定環(huán)形室，其中多個(gè)中空轉(zhuǎn)向葉片在罩和轂之間延伸。環(huán)形室聯(lián) 接為與IFC的環(huán)形過(guò)渡室流動(dòng)連通。穀限定多個(gè)初級(jí)轉(zhuǎn)向葉片通道，其 聯(lián)接為與預(yù)混燃料供應(yīng)通道流動(dòng)連通。多個(gè)預(yù)混氣體噴射口限定在中空轉(zhuǎn)向葉片內(nèi)。類似地，轂限定多個(gè)次級(jí)轉(zhuǎn)向葉片通道，其聯(lián)接為與預(yù)混 燃料供應(yīng)通道和多個(gè)限定在轉(zhuǎn)向葉片內(nèi)的次級(jí)氣體噴射口流動(dòng)連通。進(jìn) 口室以及初級(jí)和次級(jí)氣體噴射口聯(lián)4妄為與出口室流動(dòng)連通。在示范性的實(shí)施例中，燃料噴嘴122進(jìn)一步包括大致環(huán)形燃料-空氣 混合通道，其由管狀罩延伸件和管狀穀延伸件限定。環(huán)形燃料-空氣混合 通道聯(lián)接為與出口室流動(dòng)連通，且管狀罩延伸件和管狀轂延伸件每個(gè)分 別聯(lián)接到罩和轂。在示范性的實(shí)施例中，管狀擴(kuò)散火焰噴嘴組件聯(lián)接到轂且部分地限 定環(huán)形擴(kuò)散燃料通道。管狀擴(kuò)散火焰噴嘴組件也與轂延伸件合作限定環(huán) 形空氣通道。燃料噴嘴122也包括帶槽氣體尖端，其聯(lián)接到轂延伸件和 管狀擴(kuò)散火焰噴嘴組件，且包括多個(gè)氣體噴射器和空氣噴射器。尖端聯(lián) 接為與燃燒室流動(dòng)連通，且利于燃燒室中的燃料和空氣混合。在操作中，燃料噴嘴122經(jīng)由環(huán)繞燃料噴嘴的壓力通風(fēng)系統(tǒng)從 冷卻通道接收壓縮空氣。用于燃燒的空氣的大部分經(jīng)由IFC進(jìn)入燃料噴 嘴122且引通到預(yù)混部件。具體地，空氣經(jīng)由穿孔進(jìn)入IFC且在環(huán)形IFC 室內(nèi)混合，并且空氣經(jīng)由IFC出口通道離開(kāi)IFC并經(jīng)由過(guò)渡件室進(jìn)入旋 噴器進(jìn)口室。進(jìn)入冷卻通道的高壓空氣的部分也引通到空氣霧化液體燃 料筒內(nèi)。燃料噴嘴122經(jīng)由預(yù)混燃料供應(yīng)通道從燃料源接收燃料。燃料從第 一預(yù)混燃料供應(yīng)通道引通到多個(gè)限定在轉(zhuǎn)向葉片內(nèi)的初級(jí)氣體噴射 口。類似地，燃料從第二預(yù)混燃料供應(yīng)通道引通到多個(gè)限定在轉(zhuǎn)向葉片 內(nèi)的次級(jí)氣體噴射口。從過(guò)渡件室引通到旋噴器進(jìn)口室內(nèi)的空氣經(jīng)由轉(zhuǎn)向葉片渦旋且與
燃料混合，且燃料/空氣混合物引通到旋噴器出口室以進(jìn)一步混合。燃料 和空氣混合物然后引通到混合通道且從燃料噴嘴122排出到燃燒室內(nèi)。室，其中其與從空氣噴射器排出的空氣混合且燃燒。、' >圖3為利于時(shí)域計(jì)算燃燒動(dòng)力學(xué)的示范性的方法300的流程圖，其 具有在多維幾何中確定管道設(shè)備例如孔的非線性行為的能力。在示范性的實(shí)施例中，特性曲線方法用于計(jì)算流體瞬態(tài)，且基本熱 動(dòng)力學(xué)用于計(jì)算與燃料/空氣流動(dòng)振蕩有關(guān)的火焰中的壓力振蕩。特性曲線方法通常地為一維計(jì)算方法，例如用于分析通過(guò)管的瞬態(tài) 流動(dòng)，例如水擊作用(waterhammer )。通過(guò)在不同的方向上彼此疊置 一維元素，在不同的方向在這些元素之間合適的分支(branch)，分析 多維瞬態(tài)。對(duì)于一階偏微分方程(PDE)，特性曲線方法確定線(稱為 特性線或者特性曲線)，沿此線PDE退化為常微分方程(ODE)。 一 旦建立ODE，其能夠求解且轉(zhuǎn)化為原始PDE的解。在示范性的實(shí)施例中，使用燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒器的基礎(chǔ)物理學(xué)方 法而不求助于使用大渦流模擬(LES)的大規(guī)模CFD模型，其必然要求帶有相關(guān)的計(jì)算源的非常精細(xì)的網(wǎng)格。本方法捕獲在旋噴器中的燃料通 道間的聲學(xué)相互作用，與在燃燒室中的聲學(xué)壓力振蕩相互作用。其它的已經(jīng)提供用于一般流體瞬態(tài)的特性曲線方法的一些細(xì)節(jié)。在 示范性的實(shí)施例中，流體瞬態(tài)技術(shù)的使用涉及燃燒器，通過(guò)將振蕩燃料 和空氣流動(dòng)與在火焰前部的壓力/溫度振蕩相關(guān)，計(jì)算在燃料、空氣和燃 燒產(chǎn)物中的壓力和流量中的隨后的反饋效應(yīng)，包括例如遠(yuǎn)到流體瞬態(tài)/ 聲學(xué)波可以傳播且與燃燒器相互作用的上游和下游的效應(yīng)。每個(gè)旋噴器具有其自己的火焰，且這些火焰被認(rèn)為通過(guò)與其他旋噴 器火焰建模分支而彼此聲學(xué)地相互作用?；鹧媲安繛槿剂舷到y(tǒng)中質(zhì)量流 波動(dòng)的接受者，且響應(yīng)溫度和壓力波動(dòng)。在示范性的實(shí)施例中，假設(shè)相 對(duì)高的Dahmkohler數(shù)，或者相對(duì)于流量波動(dòng)非?？斓幕瘜W(xué)特性。通過(guò)無(wú)限快的化學(xué)特性和火焰固定在一個(gè)平面中、包含在小于一個(gè) 長(zhǎng)度Ax-aAt(a為在火焰條件聲音的局部速度)的距離內(nèi)的火焰厚度， 考,慮長(zhǎng)度Ax和作為襯墊截面除以旋噴器數(shù)量取的截面面積的控制體 積。由于信息傳播速度，或者聲音速度，在該分析中(除了輻射，其可 能不是主要貢獻(xiàn)者)，這控制體積之外沒(méi)有什么可以影響控制體積。在
此控制體積內(nèi)的溫度變化改變聲音的速度，由于聲音速度與絕對(duì)溫度的 平方根成比例，其影響控制體積的長(zhǎng)度。該控制體積的熱容量(由能量釋放變化引起的溫度變化)如下給出HC， pCvALinerAx Nozzle _Count且能量從標(biāo)稱變化為AE = (ril_lil average )hr At也就是，質(zhì)量流量與平均值的差，乘以反應(yīng)焓，乘以過(guò)去的時(shí)間。通過(guò)Ax^aAt，然后溫度升高為△TAE — (h-ri\verage)hrAt IE— ( pCvALineraAt ) Nozzle Count或者AT = ， = ^-證agef Nozzle — CountHC pCvALmera 壓力與溫度成比例，因此Pnew — Po = Tnew — T0 二 ATpnew=>l()這提供在每個(gè)旋噴器下游的火焰前部處的每個(gè)時(shí)間步長(zhǎng)的壓力。可 以認(rèn)為，火焰響應(yīng)由空氣速度和上游截面面積確定的許多時(shí)間步長(zhǎng)前的 燃料振蕩。標(biāo)稱地，示例中時(shí)間延遲計(jì)算為典型地大約6毫秒，其轉(zhuǎn)化為以1/2"厶x的大約220個(gè)時(shí)間步長(zhǎng)。模型包括互相聯(lián)接的三個(gè)部分。其為燃料回路、空氣，其通過(guò)進(jìn)口 流動(dòng)調(diào)節(jié)器進(jìn)入旋噴器向下通過(guò)旋噴器到火焰前部，和從火焰前部到過(guò) 渡件的端的反應(yīng)物區(qū)，在此壓力假設(shè)為現(xiàn)在固定的，作為開(kāi)放端。在示范性的實(shí)施例中，燃料回路包括用于DLN2.6的產(chǎn)物端蓋的外
部回路，如使用在框架9FB燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)中，具有多個(gè)前孔、通向葉 片的環(huán)形流動(dòng)通道和多個(gè)在葉片中的后孔。在空氣回路中，每個(gè)旋噴器 上游的壓力選取為固定在壓縮機(jī)的排氣壓力(PCD)。圖4為燃燒動(dòng)力學(xué)分析系統(tǒng)(CDAS)410的簡(jiǎn)化方塊圖，其包括服 務(wù)器系統(tǒng)412和多個(gè)連接到服務(wù)器系統(tǒng)412的客戶機(jī)子系統(tǒng)，也稱為客 戶機(jī)系統(tǒng)414。在一個(gè)實(shí)施例中，客戶機(jī)系統(tǒng)414為包括網(wǎng)頁(yè)瀏覽器的 計(jì)算機(jī)，使得服務(wù)器系統(tǒng)412使用英特網(wǎng)可訪問(wèn)客戶機(jī)系統(tǒng)414。客戶 機(jī)系統(tǒng)414通過(guò)許多包括網(wǎng)絡(luò)的接口互相連接到英特網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)例如為局 域網(wǎng)絡(luò)(LAN)或者廣域網(wǎng)絡(luò)(WAN)、撥入連接、電纜調(diào)制解調(diào)器和 特定高速ISDN線?？蛻魴C(jī)系統(tǒng)414能夠?yàn)槟軌蚧ハ噙B接到英特網(wǎng)的任 何設(shè)備，包括基于網(wǎng)的電話、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)或者其他的基于網(wǎng) 的可連接裝置。數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器416連接到包含關(guān)于各種事件的信息的數(shù) 據(jù)庫(kù)420，如在此更詳細(xì)描述的。在一個(gè)實(shí)施例中，集中數(shù)據(jù)庫(kù)420存 儲(chǔ)在服務(wù)器系統(tǒng)412上且能夠由在客戶機(jī)系統(tǒng)414之一處的潛在用戶通 過(guò)客戶機(jī)系統(tǒng)414之 一 登錄到服務(wù)器系統(tǒng)412訪問(wèn)。在可替換的實(shí)施例 中，數(shù)據(jù)庫(kù)420從服務(wù)器系統(tǒng)412遠(yuǎn)程地存儲(chǔ)且可以為非集中的。系統(tǒng)410以及系統(tǒng)410的不同部件的體系^5l為示范性的。其他體系也是可能的且能夠結(jié)合實(shí)施上述過(guò)程使用。在此描述的系統(tǒng)和方法的不同實(shí)施例的技術(shù)效果包括通過(guò)使用燃操作，而不求助于使用大渦流模擬的大規(guī)模CFD模型，其具有用相關(guān)的 計(jì)算源的非常精細(xì)的網(wǎng)格的必然要求。述方法為成本有效的且高度可靠的。該方法允許使用特性曲線方法以計(jì) 算通向燃燒器的管道中的流體瞬態(tài)，且使用基礎(chǔ)熱動(dòng)力學(xué)以計(jì)算在與燃 料/空氣流動(dòng)振蕩相關(guān)的燃燒器火焰中的壓力振蕩。因此，分析方法以成 本有效和可靠的方式利于燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒器的設(shè)計(jì)和操作。盡管本發(fā)明已以不同具體實(shí)施例的形式描述，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將 認(rèn)識(shí)到，本發(fā)明能夠用在權(quán)利要求書的精神和范圍內(nèi)的修改實(shí)施。
零件列表燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)100 壓縮機(jī)102 燃燒器組件104 內(nèi)部壁105 燃燒室106 中心線107 渦輪機(jī)108壓縮機(jī)/渦輪機(jī)軸或者轉(zhuǎn)子110 燃料噴嘴組件122空氣渦旋器組件或者旋噴器組件180 方法300燃燒動(dòng)力學(xué)分析系統(tǒng)(CDAS) 410服務(wù)器系統(tǒng)412客戶機(jī)系統(tǒng)414數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器416數(shù)據(jù)庫(kù)420
權(quán)利要求
1.一種燃燒動(dòng)力學(xué)分析系統(tǒng)(410)，其包括包括涉及燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)(100)中燃燒器系統(tǒng)的信息的數(shù)據(jù)庫(kù)(420)，燃燒器系統(tǒng)包括聯(lián)接為與燃燒室(106)流動(dòng)連通的進(jìn)口管；通信地聯(lián)接到所述數(shù)據(jù)庫(kù)的處理器，所述處理器構(gòu)造為讀取數(shù)據(jù)庫(kù)中的信息的至少部分且然后確定進(jìn)口管中行進(jìn)的波的特征方程；確定燃燒室中的聲學(xué)壓力振蕩；使用特征方程和確定的聲學(xué)壓力振蕩確定進(jìn)口管中的壓力波動(dòng)；和輸出確定的壓力波動(dòng)的指示。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述處理器進(jìn)一步構(gòu)造為輸 出基于確定的波動(dòng)的控制信號(hào)，使得利于確定的波動(dòng)在幅度和頻率的至 少一個(gè)中減少。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述處理器進(jìn)一步構(gòu)造為將 控制信號(hào)輸出到改變進(jìn)口管尺度的設(shè)備。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述處理器進(jìn)一步構(gòu)造為使 用特征方程確定通過(guò)進(jìn)口管行進(jìn)的波的壓力，其使第一位置處的第一壓 力與第二位置處的第二壓力和在第一和第二位置之間的質(zhì)量流量相 關(guān)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中所述處理器進(jìn)一步構(gòu)造為在 波的第二一維元素上在不同的方向疊置波的第——維元素，以分析進(jìn)口 管中的多維瞬態(tài)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中燃燒器系統(tǒng)包括多個(gè)聯(lián)接為 與燃燒室(106)流動(dòng)連通的進(jìn)口管，所述處理器進(jìn)一步構(gòu)造為使用多 個(gè)進(jìn)口管的每個(gè)的特征方程確定在多個(gè)進(jìn)口管之間的聲學(xué)相互作用。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中燃燒器系統(tǒng)包括具有多個(gè)燃 料通道的至少一個(gè)旋噴器(180),所述處理器進(jìn)一步構(gòu)造為確定在該 至少一個(gè)旋噴器中多個(gè)燃料通道之間的聲學(xué)相互作用。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中燃燒器系統(tǒng)包括具有多個(gè)燃 料通道的至少一個(gè)旋噴器(180)，所述處理器進(jìn)一步構(gòu)造為確定在該 至少一個(gè)旋噴器中多個(gè)燃料通道之間的聲學(xué)相互作用和燃燒室(106) 中的聲學(xué)壓力振蕩。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述處理器進(jìn)一步構(gòu)造為確 定第 一方向行進(jìn)的波和第二相反方向行進(jìn)的波的方程。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中燃燒器系統(tǒng)包括具有多個(gè)燃 料通道的至少一個(gè)旋噴器(180),且其中所述處理器進(jìn)一步構(gòu)造為確 定在每個(gè)旋噴器下游的火焰前部處時(shí)間步長(zhǎng)的壓力，使用其中Pnew =當(dāng)前壓力 P(^前面的時(shí)間步長(zhǎng)的壓力 T0 =前面的時(shí)間步長(zhǎng)的溫度，和 △ T =在該時(shí)間步長(zhǎng)的溫度變化。
全文摘要
用于燃燒動(dòng)力學(xué)時(shí)域分析的方法和系統(tǒng)，其提供燃燒動(dòng)力學(xué)分析系統(tǒng)(410)。燃燒動(dòng)力學(xué)分析系統(tǒng)(410)包括具有涉及燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)(100)中的燃燒器系統(tǒng)的信息的數(shù)據(jù)庫(kù)(420)，燃燒器系統(tǒng)包括聯(lián)接為與燃燒室(106)流動(dòng)連通的進(jìn)口管，通信地聯(lián)接到所述數(shù)據(jù)庫(kù)的處理器，所述處理器構(gòu)造為讀取數(shù)據(jù)庫(kù)中的信息的至少部分且然后確定進(jìn)口管中行進(jìn)的波的特征方程，確定燃燒室中的聲學(xué)壓力振蕩，使用特征方程和確定的聲學(xué)壓力振蕩確定進(jìn)口管中的壓力波動(dòng)，且輸出確定的壓力波動(dòng)的指示。
文檔編號(hào)G06F19/00GK101162483SQ20071018078
公開(kāi)日2008年4月16日 申請(qǐng)日期2007年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月13日
發(fā)明者J·C·因泰爾, J·J·林奇, K·麥馬漢, M·W·平森, T·羅姆 申請(qǐng)人:通用電氣公司