《超临界二氧化碳透平模型的建模方法、装置和计算设备.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《超临界二氧化碳透平模型的建模方法、装置和计算设备.pdf（20页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。
1、(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202410004545.3(22)申请日 2024.01.03(71)申请人 中国核动力研究设计院地址 610213 四川省成都市双流区长顺大道一段328号(72)发明人 张利琴黄彦平曾小康宫厚军卓文彬(74)专利代理机构 广州三环专利商标代理有限公司 44202专利代理师 孙朝锐(51)Int.Cl.G06F 30/28(2020.01)G06F 30/18(2020.01)G06F 17/11(2006.01)G06F 17/15(2006.01)G06F 113/08(2020.01)G0。
2、6F 119/14(2020.01)G06F 113/14(2020.01)(54)发明名称超临界二氧化碳透平模型的建模方法、装置和计算设备(57)摘要本申请公开了一种超临界二氧化碳透平模型的建模方法、装置和计算设备，该方法包括：确定超临界二氧化碳透平模型的拓扑结构；基于流量比压比特性曲线构建进口接管模型；进口接管模型用于得到控制体模型的出口压力值；基于流量比效率特性曲线、能量守恒方程以及质量守恒方程构建控制体模型；控制体模型用于得到控制体模型的运行参数；基于动量守恒方程构建出口接管模型；出口接管模型用于得到控制体模型的出口流速；基于拓扑结构将控制体模型、进口接管模型、出口接管模型、流体接口以。
3、及机械接口进行耦合，得到超临界二氧化碳透平模型。本申请能够满足对超临界二氧化碳布雷顿循环发电系统中的透平模块仿真分析的需求。权利要求书2页 说明书13页 附图4页CN 117521560 A2024.02.06CN 117521560 A1.一种超临界二氧化碳透平模型的建模方法，其特征在于，所述方法包括：确定所述超临界二氧化碳透平模型的拓扑结构；其中，所述拓扑结构包括控制体模型、进口接管模型、出口接管模型、流体接口以及机械接口；基于流量比压比特性曲线构建所述进口接管模型；其中，所述进口接管模型用于基于流体输入参数和所述流量比压比特性曲线，确定所述控制体模型的出口压力值；所述流体输入参数通过所述。
4、流体接口获取；基于流量比效率特性曲线、能量守恒方程以及质量守恒方程构建所述控制体模型；其中，所述控制体模型用于基于机械输入参数、所述流体输入参数、所述流量比效率特性曲线、所述能量守恒方程以及所述质量守恒方程，确定所述控制体模型的运行参数；所述机械输入参数通过所述机械接口获取；基于动量守恒方程构建所述出口接管模型；其中，所述出口接管模型用于基于所述流体输入参数、所述运行参数以及所述动量守恒方程，确定所述控制体模型的出口流速；将所述拓扑结构将所述控制体模型、所述进口接管模型、所述出口接管模型、所述流体接口以及所述机械接口进行耦合，得到所述超临界二氧化碳透平模型。2.如权利要求1所述的超临界二氧化碳。
5、透平模型的建模方法，其特征在于，所述流体输入参数至少包括进口压力值、进口温度、进口流量、进口比焓、进口比熵以及进口介质组分信息。3.如权利要求2所述的超临界二氧化碳透平模型的建模方法，其特征在于，所述机械输入参数至少包括轴转速、轴功率、轴转矩以及轴转动惯量。4.如权利要求3所述的超临界二氧化碳透平模型的建模方法，其特征在于，所述方法还包括：对所述流体接口获取的所述进口流量进行无量纲化，确定流量比；对所述机械接口获取的所述轴转速进行无量纲化，确定转速比。5.如权利要求4所述的超临界二氧化碳透平模型的建模方法，其特征在于，所述对所述流体接口获取的所述进口流量进行无量纲化，确定流量比，包括：获取预设。
6、的额定流量；将所述进口流量与所述额定流量之间的比值确定为流量比；以及，所述对所述机械接口获取的所述轴转速进行无量纲化，确定转速比，包括：获取预设的额定转速；将所述轴转速与所述额定转速之间的比值确定为转速比。6.如权利要求4或5所述的超临界二氧化碳透平模型的建模方法，其特征在于，所述进口接管模型基于流体输入参数和所述流量比压比特性曲线，确定所述控制体模型的出口压力值的过程包括以下步骤：基于所述流量比压比特性曲线确定与所述流量比对应的透平压比；对所述流体输入参数和所述透平压比进行计算，确定所述控制体模型的出口压力值。7.如权利要求4或5所述的超临界二氧化碳透平模型的建模方法，其特征在于，所述控制体。
7、模型用于基于机械输入参数、所述流体输入参数、所述流量比效率特性曲线、所述能量守恒方程以及所述质量守恒方程，确定所述控制体模型的运行参数的过程包括以下步骤：权利要求书1/2 页2CN 117521560 A2基于所述流量比效率特性曲线确定与所述转速比对应的透平效率；基于所述进口比熵和所述出口压力值，计算得到等熵比焓；基于所述进口比焓、所述等熵比焓以及所述透平效率，计算得到出口比焓；基于所述出口比焓和所述出口压力值，计算得到出口温度；基于所述能量守恒方程和所述质量守恒方程，对所述透平效率、所述进口比焓以及所述等熵比焓进行计算，确定所述控制体模型的比内能；将所述透平效率、所述出口温度以及所述比内能确。
8、定为所述控制体模型的运行参数。8.一种超临界二氧化碳透平模型的建模装置，其特征在于，所述装置包括：确定单元，用于确定所述超临界二氧化碳透平模型的拓扑结构；其中，所述拓扑结构包括控制体模型、进口接管模型、出口接管模型、流体接口以及机械接口；第一构建单元，用于基于流量比压比特性曲线构建所述进口接管模型；其中，所述进口接管模型用于基于流体输入参数和所述流量比压比特性曲线，确定所述控制体模型的出口压力值；所述流体输入参数通过所述流体接口获取；第二构建单元，用于基于流量比效率特性曲线、能量守恒方程以及质量守恒方程构建所述控制体模型；其中，所述控制体模型用于基于机械输入参数、所述流体输入参数、所述流量比效。
9、率特性曲线、所述能量守恒方程以及所述质量守恒方程，确定所述控制体模型的运行参数；所述机械输入参数通过所述机械接口获取；第三构建单元，用于基于动量守恒方程构建所述出口接管模型；其中，所述出口接管模型用于基于所述流体输入参数、所述运行参数以及所述动量守恒方程，确定所述控制体模型的出口流速；耦合单元，用于将所述拓扑结构将所述控制体模型、所述进口接管模型、所述出口接管模型、所述流体接口以及所述机械接口进行耦合，得到所述超临界二氧化碳透平模型。9.一种计算设备，其特征在于，所述计算设备包括：至少一个处理器、存储器和输入输出单元；其中，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于调用所述存储器中存储的计算。
10、机程序来执行如权利要求17中任一项所述的方法。权利要求书2/2 页3CN 117521560 A3超临界二氧化碳透平模型的建模方法、装置和计算设备技术领域0001本申请涉及建模仿真技术领域，尤其涉及一种超临界二氧化碳透平模型的建模方法、装置和计算设备。背景技术0002超临界二氧化碳布雷顿循环发电系统作为一种新型发电方式，具有环境友好、系统紧凑、经济性高、发电效率高等优点。透平作为系统中的核心设备，其设计方式直接影响系统整体发电效率。目前，缺乏对该系统中透平模块的动态仿真分析的模型，从而无法满足对超临界二氧化碳布雷顿循环发电系统中的透平模块仿真分析的需求。0003上述内容仅用于辅助理解本申请的技。
11、术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。发明内容0004本申请的主要目的在于提供一种超临界二氧化碳透平模型的建模方法、装置和计算设备，旨在解决目前无法满足对超临界二氧化碳布雷顿循环发电系统中的透平模块仿真分析的需求的技术问题。0005为实现上述目的，本申请提供一种超临界二氧化碳透平模型的建模方法，所述方法包括：确定所述超临界二氧化碳透平模型的拓扑结构；其中，所述拓扑结构包括控制体模型、进口接管模型、出口接管模型、流体接口以及机械接口；基于流量比压比特性曲线构建所述进口接管模型；其中，所述进口接管模型用于基于流体输入参数和所述流量比压比特性曲线，确定所述控制体模型的出口压力值；所述流体输入参数通。
12、过所述流体接口获取；基于流量比效率特性曲线、能量守恒方程以及质量守恒方程构建所述控制体模型；其中，所述控制体模型用于基于机械输入参数、所述流体输入参数、所述流量比效率特性曲线、所述能量守恒方程以及所述质量守恒方程，确定所述控制体模型的运行参数；所述机械输入参数通过所述机械接口获取；基于动量守恒方程构建所述出口接管模型；其中，所述出口接管模型用于基于所述流体输入参数、所述运行参数以及所述动量守恒方程，确定所述控制体模型的出口流速；将所述拓扑结构将所述控制体模型、所述进口接管模型、所述出口接管模型、所述流体接口以及所述机械接口进行耦合，得到所述超临界二氧化碳透平模型。0006可选地，所述流体输入参。
13、数至少包括进口压力值、进口温度、进口流量、进口比焓、进口比熵以及进口介质组分信息。0007可选地，所述机械输入参数至少包括轴转速、轴功率、轴转矩以及轴转动惯量。0008可选地，所述方法还包括：对所述流体接口获取的所述进口流量进行无量纲化，确定流量比；说明书1/13 页4CN 117521560 A4对所述机械接口获取的所述轴转速进行无量纲化，确定转速比。0009可选地，所述对所述流体接口获取的所述进口流量进行无量纲化，确定流量比，包括：获取预设的额定流量；将所述进口流量与所述额定流量之间的比值确定为流量比；以及，所述对所述机械接口获取的所述轴转速进行无量纲化，确定转速比，包括：获取预设的额定转。
14、速；将所述轴转速与所述额定转速之间的比值确定为转速比。0010可选地，所述进口接管模型基于流体输入参数和所述流量比压比特性曲线，确定所述控制体模型的出口压力值的过程包括以下步骤：基于所述流量比压比特性曲线确定与所述流量比对应的透平压比；对所述流体输入参数和所述透平压比进行计算，确定所述控制体模型的出口压力值。0011可选地，所述控制体模型用于基于机械输入参数、所述流体输入参数、所述流量比效率特性曲线、所述能量守恒方程以及所述质量守恒方程，确定所述控制体模型的运行参数的过程包括以下步骤：基于所述流量比效率特性曲线确定与所述转速比对应的透平效率；基于所述进口比熵和所述出口压力值，计算得到等熵比焓；。
15、基于所述进口比焓、所述等熵比焓以及所述透平效率，计算得到出口比焓；基于所述出口比焓和所述出口压力值，计算得到出口温度；基于所述能量守恒方程和所述质量守恒方程，对所述透平效率、所述进口比焓以及所述等熵比焓进行计算，确定所述控制体模型的比内能；将所述透平效率、所述出口温度以及所述比内能确定为所述控制体模型的运行参数。0012此外，为实现上述目的，本申请还提供一种超临界二氧化碳透平模型的建模装置，所述装置包括：确定单元，用于确定所述超临界二氧化碳透平模型的拓扑结构；其中，所述拓扑结构包括控制体模型、进口接管模型、出口接管模型、流体接口以及机械接口；第一构建单元，用于基于流量比压比特性曲线构建所述进口。
16、接管模型；其中，所述进口接管模型用于基于流体输入参数和所述流量比压比特性曲线，确定所述控制体模型的出口压力值；所述流体输入参数通过所述流体接口获取；第二构建单元，用于基于流量比效率特性曲线、能量守恒方程以及质量守恒方程构建所述控制体模型；其中，所述控制体模型用于基于机械输入参数、所述流体输入参数、所述流量比效率特性曲线、所述能量守恒方程以及所述质量守恒方程，确定所述控制体模型的运行参数；所述机械输入参数通过所述机械接口获取；第三构建单元，用于基于动量守恒方程构建所述出口接管模型；其中，所述出口接管模型用于基于所述流体输入参数、所述运行参数以及所述动量守恒方程，确定所述控制体模型的出口流速；耦合。
17、单元，用于将所述拓扑结构将所述控制体模型、所述进口接管模型、所述出口说明书2/13 页5CN 117521560 A5接管模型、所述流体接口以及所述机械接口进行耦合，得到所述超临界二氧化碳透平模型。0013此外，本申请还提供了一种计算设备，所述计算设备包括：至少一个处理器、存储器和输入输出单元；其中，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于调用所述存储器中存储的计算机程序来执行第一方面中任一项所述的方法。0014此外，本申请还提供了一种计算机可读存储介质，其包括指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行第一方面中任一项所述的方法。0015本申请实施例提出的一种超临界二氧化碳透平模型的建模方。
18、法、装置和计算设备，通过获取到超临界二氧化碳透平模型的拓扑结构，构建控制体模型、进口接管模型以及出口接管模型，并且根据得到的拓扑结构将控制体模型、进口接管模型、出口接管模型、流体接口以及机械接口进行耦合，得到超临界二氧化碳透平模型；得到的超临界二氧化碳透平模型可以对超临界二氧化碳布雷顿循环发电系统中的透平模块进行仿真，得到透平模块在仿真过程中的参数，能够满足对超临界二氧化碳布雷顿循环发电系统中的透平模块仿真分析的需求。附图说明0016图1为本申请一实施例提供的一种超临界二氧化碳透平模型的建模方法的流程示意图；图2为本申请一实施例提供的一种超临界二氧化碳透平模型的拓扑结构示意图；图3为本申请一实。
19、施例提供的一种接管模型的结构示意图；图4为本申请一实施例提供的一种控制体模型和进口接管模型以及出口接管模型连接的示意图；图5为本申请一实施例提供的一种超临界二氧化碳透平模型的组件示意图；图6为本申请一实施例提供的一种基于超临界二氧化碳透平模型的透平系统仿真示意图；图7为本申请另一实施例提供的一种超临界二氧化碳透平模型的建模装置的模块示意图。0017图8为本申请一实施例提供的一种介质的结构示意图；图9为本申请一实施例提供的一种计算设备的结构示意图。0018附图标记说明：90、计算设备；901、处理单元；902、系统存储器；9021、RAM（随机存取存储器）；9022、高速缓存存储器；9023、R。
20、OM（只读存储器）；9024、程序模块；9025、程序模块的程序/实用工具；903、连接不同系统组件的总线；904、外部设备；905、I/O（输入/输出）接口；906、网络适配器。0019本申请目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式0020应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。相反，提供这些实施方式是为了使本公开更加透彻和完整，并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。0021本领域技术人员知道，本申请的实施方式可以实现为一种系统、装置、设备、方法说明书3/13 页6CN 117521560 A6或计算机程序产品。。
21、因此，本申请可以具体实现为以下形式，即：完全的硬件、完全的软件（包括固件、驻留软件、微代码等），或者硬件和软件结合的形式。0022现有的超临界二氧化碳布雷顿循环发电系统是一种新型发电方式，具有环境友好、系统紧凑、经济性高、发电效率高等优点。透平作为系统中的核心设备，其设计方式直接影响系统整体发电效率。目前，缺乏对该系统中透平模块的动态仿真分析的模型，从而无法满足对超临界二氧化碳布雷顿循环发电系统中的透平模块仿真分析的需求。为解决该问题，本申请实施例的主要解决方案是：确定所述超临界二氧化碳透平模型的拓扑结构；其中，所述拓扑结构包括控制体模型、进口接管模型、出口接管模型、流体接口以及机械接口；基于。
22、流量比压比特性曲线构建所述进口接管模型；其中，所述进口接管模型用于基于流体输入参数和所述流量比压比特性曲线，得到所述控制体模型的出口压力值；所述流体输入参数通过所述流体接口获取；基于流量比效率特性曲线、能量守恒方程以及质量守恒方程构建所述控制体模型；其中，所述控制体模型用于基于机械输入参数、所述流体输入参数、所述流量比效率特性曲线、所述能量守恒方程以及所述质量守恒方程，得到所述控制体模型的运行参数；所述机械输入参数通过所述机械接口获取；基于动量守恒方程构建所述出口接管模型；其中，所述出口接管模型用于基于所述流体输入参数、所述运行参数以及所述第二动量守恒方程，得到所述控制体模型的出口流速；基于所。
23、述拓扑结构将所述控制体模型、所述进口接管模型、所述出口接管模型、所述流体接口以及所述机械接口进行耦合，得到所述超临界二氧化碳透平模型。本申请提供的超临界二氧化碳透平模型的建模方法，通过获取到超临界二氧化碳透平模型的拓扑结构，构建控制体模型、进口接管模型以及出口接管模型，并且根据得到的拓扑结构将控制体模型、进口接管模型、出口接管模型、流体接口以及机械接口进行耦合，得到超临界二氧化碳透平模型；得到的超临界二氧化碳透平模型可以对超临界二氧化碳布雷顿循环发电系统中的透平模块进行仿真，得到透平模块在仿真过程中的参数，能够满足对超临界二氧化碳布雷顿循环发电系统中的透平模块仿真分析的需求。0023需要说明的。
24、是，附图中的任何元素数量均用于示例而非限制，以及任何命名都仅用于区分，而不具有任何限制含义。0024下面参考本申请的若干代表性实施方式，详细阐释本申请的原理和精神。0025参考图1，图1为本申请一实施例提供的超临界二氧化碳透平模型的建模方法的流程示意图。需要注意的是，本申请的实施方式可以应用于适用的任何场景。举例来说，本申请的实施方式可以应用于计算设备。0026图1所示的本申请一实施例提供的超临界二氧化碳透平模型的建模方法的流程，包括：步骤S101，计算设备确定所述超临界二氧化碳透平模型的拓扑结构。0027本申请实施例中，所述拓扑结构可以包括控制体模型、进口接管模型、出口接管模型、流体接口以及。
25、机械接口。得到的超临界二氧化碳透平模型的拓扑结构中可以表示超临界二氧化碳透平模型中需要构建的一个或多个模型，还可以表示超临界二氧化碳透平模型说明书4/13 页7CN 117521560 A7中存在的接口，以及模型和接口之间的连接关系。0028请一并参阅图2，图2为本申请一实施例提供的一种超临界二氧化碳透平模型的拓扑结构示意图，其中，超临界二氧化碳透平模型中的拓扑结构例如可以包括控制体模型、进口接管模型、出口接管模型、机械接口、第一流体接口以及第二流体接口。0029模型与接口之间的连接关系可以为：进口接管模型的一端可以连接第一流体接口，进口接管模型的另一端可以连接控制体模型；控制体模型可以与机械。
26、接口连接，控制体模型还可以与出口接管模型连接；出口接管模型的另一端可以与第二流体接口连接。0030可见，通过得到的超临界二氧化碳透平模型的拓扑结构可以很清楚的得到超临界二氧化碳透平模型中包含的组件以及各个组件之间的连接关系。0031本申请实施例中，流体接口可以获取流体输入参数，流体输入参数至少可以包括进口压力值、进口温度、进口流量、进口比焓、进口比熵以及进口介质组分信息。此外，流体接口还可以表示通过流体接口进行连接的模块或设备之间的连接关系。0032机械接口可以获取机械输入参数。机械输入参数至少可以包括轴转速、轴功率、轴转矩以及轴转动惯量。机械输入参数可以为获取到的与超临界二氧化碳透平模型连接。
27、的发电机的机械参数。0033其中，流体输入参数和机械输入参数均可以为预先设置的参数或测试人员预先输入的参数，即可以使构建透平模块基于输入的流体输入参数和机械输入参数进行仿真，进而输出仿真得到的结果数据。0034作为一种可选的实施方式，本申请还可以执行以下步骤：对所述流体接口获取的所述进口流量进行无量纲化，确定流量比；对所述机械接口获取的所述轴转速进行无量纲化，确定转速比。0035可选的，对所述流体接口获取的所述进口流量进行无量纲化，确定流量比的过程可以包括以下步骤：获取预设的额定流量；将所述进口流量与所述额定流量之间的比值确定为流量比；以及，所述对所述机械接口获取的所述轴转速进行无量纲化，确定。
28、转速比的过程可以包括以下步骤：获取预设的额定转速；将所述轴转速与所述额定转速之间的比值确定为转速比。0036其中，实施这种实施方式，可以对进口流量和轴转速进行无量纲化，以消除进口流量和轴转速之间因量纲不同而产生的影响，从而使得无量纲化得到的流量比和转速比更加规范化。0037步骤S102，计算设备基于流量比压比特性曲线构建所述进口接管模型。0038本申请实施例中，进口接管模型可用于基于流体输入参数和所述流量比压比特性曲线，确定所述控制体模型的出口压力值。0039本申请实施例中，流量比压比特性曲线可以表示流量比与压比之间的相关性；即确定流量比后，就可以通过流量比压比特性曲线确定出与该流量比对应的压。
29、比；或者，确定压比后，也可以通过流量比压比特性曲线确定出与该流量比对应的流量比。0040作为一种可选的实施方式，进口接管模型基于流体输入参数和所述流量比压比说明书5/13 页8CN 117521560 A8特性曲线，确定所述控制体模型的出口压力值的过程可以包括以下步骤：基于所述流量比压比特性曲线确定与所述流量比对应的透平压比；对所述流体输入参数和所述透平压比进行计算，确定所述控制体模型的出口压力值。0041其中，实施这种实施方式，可以通过进口接管模型利用流量比压比特性曲线确定与流量比对应的透平压比，进而可以对获取到的流体输入参数和透平压比进行计算，得到控制体模型的出口压力值，从而使计算得到的控。
30、制体模型的出口压力值更加准确。0042本申请实施例中，控制体模型的出口压力值的计算公式可以为：00430044其中，为流体输入参数中的进口压力值，为透平压比。0045步骤S103，计算设备基于流量比效率特性曲线、能量守恒方程以及质量守恒方程构建所述控制体模型。0046本申请实施例中，所述控制体模型可用于基于机械输入参数、所述流体输入参数、所述流量比效率特性曲线、所述能量守恒方程以及所述质量守恒方程，确定所述控制体模型的运行参数。0047本申请实施例中，流量比效率特性曲线可以表示流量比与效率之间的相关性；即确定流量比后，就可以通过流量比效率特性曲线确定出与该流量比对应的效率；或者，确定效率后，也。
31、可以通过流量比效率特性曲线确定出与该流量比对应的流量比。0048举例来说，能量守恒方程和质量守恒方程可以为气液能量守恒方程和气液质量守恒方程。可选的，能量守恒方程和质量守恒方程可以为两流体六方程中的方程。0049作为一种可选的实施方式，控制体模型基于机械输入参数、所述流体输入参数、所述流量比效率特性曲线、所述能量守恒方程以及所述质量守恒方程，确定所述控制体模型的运行参数的过程可以包括以下步骤：基于所述流量比效率特性曲线确定与所述转速比对应的透平效率；基于所述进口比熵和所述出口压力值，计算得到等熵比焓；基于所述进口比焓、所述等熵比焓以及所述透平效率，计算得到出口比焓；基于所述出口比焓和所述出口压。
32、力值，计算得到出口温度；基于所述能量守恒方程和所述质量守恒方程，对所述透平效率、所述进口比焓以及所述等熵比焓进行计算，确定所述控制体模型的比内能；将所述透平效率、所述出口温度以及所述比内能确定为所述控制体模型的运行参数。0050其中，实施这种实施方式，可以通过控制体模型利用流量比效率特性曲线确定与转速比对应的透平效率，进而可以基于透平效率以及流体输入参数中得到的多个参数计算得到多个控制体模型的运行参数，从而使得得到的控制体参数的更加多样化。0051本申请实施例中，等熵比焓的计算公式可以为：00520053其中，为流体输入参数中的进口比熵，为控制体模型的出口压力值。说明书6/13 页9CN 11。
33、7521560 A90054以及，出口比焓的计算公式可以为：00550056其中，为流体输入参数中的进口比焓，为透平效率，为等熵比焓。0057此外，出口温度的计算公式可以为：00580059本申请实施例中，能量守恒方程为：0060质量守恒方程为：0061其中，k代表气体g或者液体l；i表示界面；表示气液相体积百分比；表示密度；表示面积，控制体体积与长度之比；t表示时间；z表示表示z方向长度，即轴向长度；P可以表示压力；表示速度；表示界面物质交换量；表示比内能；表示压力；表示壁面传递热量；表示界面传递热量；表示界面物质交换量；表示壁面物质交换量；表示能量耗散；表示壁面摩擦力；表示界面摩力；表示外。
34、力场的作用。0062步骤S104，计算设备基于动量守恒方程构建所述出口接管模型。0063本申请实施例中，所述出口接管模型用于基于所述流体输入参数、所述运行参数以及所述动量守恒方程，确定所述控制体模型的出口流速；所述动量守恒方程中可以不包括所述流向参数和所述壁面摩擦参数。0064本申请实施例中，动量守恒方程可以为：0065其中，由于透平的压力变化和能量变化是根据特性曲线进行计算得到，出口接管模型作为超临界二氧化碳透平模型的组件中的一部分，不需要再重复考虑能量和压力变化情况，因此，可以对动量守恒方程中的流向参数和壁面摩擦参数进行屏蔽处理。0066步骤S105，计算设备将所述拓扑结构将所述控制体模型。
35、、所述进口接管模型、所述出口接管模型、所述流体接口以及所述机械接口进行耦合，得到所述超临界二氧化碳透平模型。0067图3为本申请一实施例提供的一种接管模型的结构示意图；其中，接管模型中可以包含N个入口接管和N个出口接管（N可以为正整数），入口接管的一端可以设置有流体接口a，通过该流体接口a可以使流体进入入口接管中；入口接管的另一端可以与出口接管连接，出口接管的另一端可以设置有流体接口b，通过该流体接口b可以使流体从出口接管排出。0068图4为本申请一实施例提供的一种控制体模型和进口接管模型以及出口接管模型连接的示意图；其中，可以看出控制体模型上设置有机械接口，且控制体模型与进口接管模说明书7/。
36、13 页10CN 117521560 A10型与出口接管模型连接，由于流体通过进口接管模型进入控制体模型，因此流体接口可以设置在进口接管模型上；此外，由于流体还可以通过出口接管模型排出，因此流体接口还可以设置在出口接管模型上。0069图5为本申请一实施例提供的一种超临界二氧化碳透平模型的组件示意图；其中，A可以为控制体模型，B可以为进口接管模型，C可以为出口接管模型；x和y均可以为流体接口，z可以为机械接口。0070图6为本申请一实施例提供的一种基于超临界二氧化碳透平模型的透平系统仿真示意图；其中，A可以为控制体模型，B可以为进口接管模型，C可以为出口接管模型，D可以为发电机，E和G可以为管道。
37、模型组件，F可以为流量入口组件，H可以为压力出口组件；x和y均可以为流体接口，z可以为机械接口。0071具体地，请一并参阅图3、图4、图5以及图6，流量入口组件F可以将超临界二氧化碳输入至管道模型组件E中，管道模型组件E与进口接管模型B通过流体接口x连接，将超临界二氧化碳通过流体接口x并经进口接管模型B输入至控制体模型A；控制体模型A可以将超临界二氧化碳蕴含的能量转化为动能，通过机械接口z使得发电机D进行发电；以及管道模型组件G与出口接管模型C通过流体接口y连接，以使超临界二氧化碳通过流体接口y并经出口接管模型C输入至管道模型组件G，管道模型组件G可以将超临界二氧化碳输入至压力出口组件H中。0。
38、072本申请实施例中，在步骤S105之后，可以将构建的超临界二氧化碳透平模型与管道模型、边界模型连接，构建透平仿真系统，实现不同工况与参数下的透平系统仿真。0073举例来说，可以对得到的超临界二氧化碳透平模型进行仿真，仿真过程中的参数可以设置为：额定流量64.5 kg/s，额定转速8000rpm，仿真时长150s，时间步长0.01s。仿真结果可见表1：表1 仿真结果说明书8/13 页11CN 117521560 A110074实施上述的步骤S101步骤S105，能够满足对超临界二氧化碳布雷顿循环发电系统中的透平模块仿真分析的需求。此外，本申请还可以使得无量纲化得到的流量比和转速比更加规范化。此。
39、外，本申请还可以使计算得到的控制体模型的出口压力值更加准确。此外，本申请还可以使得得到的控制体参数的更加多样化。0075在介绍了本申请示例性实施方式的方法之后，接下来，参考图7对本申请示例性实施方式的一种超临界二氧化碳透平模型的建模装置进行说明，该装置可以包括：确定单元701、第一构建单元702、第二构建单元703、第三构建单元704和耦合单元705，其中，确定单元701可用于确定所述超临界二氧化碳透平模型的拓扑结构；其中，所述拓扑结构包括控制体模型、进口接管模型、出口接管模型、流体接口以及机械接口；第一构建单元702可用于基于流量比压比特性曲线构建所述进口接管模型；其中，所述进口接管模型用于。
40、基于流体输入参数和所述流量比压比特性曲线，确定所述控制体模型的出口压力值；所述流体输入参数通过所述流体接口获取；第二构建单元703可用于基于流量比效率特性曲线、能量守恒方程以及质量守恒方程构建所述控制体模型；其中，所述控制体模型用于基于机械输入参数、所述流体输入参数、所述流量比效率特性曲线、所述能量守恒方程以及所述质量守恒方程，确定所述控制体模型的运行参数；所述机械输入参数通过所述机械接口获取；第三构建单元704可用于基于动量守恒方程构建所述出口接管模型；其中，所述出口接管模型用于基于所述流体输入参数、所述运行参数以及所述动量守恒方程，确定所述控制体模型的出口流速；耦合单元705可用于将所述拓。
41、扑结构将所述控制体模型、所述进口接管模型、所述出口接管模型、所述流体接口以及所述机械接口进行耦合，得到所述超临界二氧化碳透平说明书9/13 页12CN 117521560 A12模型。0076本申请实施例中，流体输入参数至少包括进口压力值、进口温度、进口流量、进口比焓、进口比熵以及进口介质组分信息。机械输入参数至少包括轴转速、轴功率、轴转矩以及轴转动惯量。0077作为一种可选的实施方式，确定单元701还可以用于：对所述流体接口获取的所述进口流量进行无量纲化，确定流量比；对所述机械接口获取的所述轴转速进行无量纲化，确定转速比。0078可选的，确定单元701对所述流体接口获取的所述进口流量进行无量。
42、纲化，确定流量比的方式具体可以为：获取预设的额定流量；将所述进口流量与所述额定流量之间的比值确定为流量比；以及，确定单元701对所述机械接口获取的所述轴转速进行无量纲化，确定转速比的方式具体可以为：获取预设的额定转速；将所述轴转速与所述额定转速之间的比值确定为转速比。0079其中，实施这种实施方式，可以对进口流量和轴转速进行无量纲化，以消除进口流量和轴转速之间因量纲不同而产生的影响，从而使得无量纲化得到的流量比和转速比更加规范化。0080作为一种可选的实施方式，进口接管模型基于流体输入参数和所述流量比压比特性曲线，确定所述控制体模型的出口压力值的过程可以包括以下步骤：基于所述流量比压比特性曲线。
43、确定与所述流量比对应的透平压比；对所述流体输入参数和所述透平压比进行计算，确定所述控制体模型的出口压力值。0081其中，实施这种实施方式，可以通过进口接管模型利用流量比压比特性曲线确定与流量比对应的透平压比，进而可以对获取到的流体输入参数和透平压比进行计算，得到控制体模型的出口压力值，从而使计算得到的控制体模型的出口压力值更加准确。0082作为一种可选的实施方式，控制体模型用于基于机械输入参数、所述流体输入参数、所述流量比效率特性曲线、所述能量守恒方程以及所述质量守恒方程，确定所述控制体模型的运行参数的过程包括以下步骤：基于所述流量比效率特性曲线确定与所述转速比对应的透平效率；基于所述进口比熵。
44、和所述出口压力值，计算得到等熵比焓；基于所述进口比焓、所述等熵比焓以及所述透平效率，计算得到出口比焓；基于所述出口比焓和所述出口压力值，计算得到出口温度；基于所述能量守恒方程和所述质量守恒方程，对所述透平效率、所述进口比焓以及所述等熵比焓进行计算，确定所述控制体模型的比内能；将所述透平效率、所述出口温度以及所述比内能确定为所述控制体模型的运行参数。0083其中，实施这种实施方式，可以通过控制体模型利用流量比效率特性曲线确定与转速比对应的透平效率，进而可以基于透平效率以及流体输入参数中得到的多个参数计算说明书10/13 页13CN 117521560 A13得到多个控制体模型的运行参数，从而使得。
45、得到的控制体参数的更加多样化。0084本申请实施例能够满足对超临界二氧化碳布雷顿循环发电系统中的透平模块仿真分析的需求。此外，本申请还可以使得无量纲化得到的流量比和转速比更加规范化。此外，本申请还可以使计算得到的控制体模型的出口压力值更加准确。此外，本申请还可以使得得到的控制体参数的更加多样化。0085在介绍了本申请示例性实施方式的方法和装置之后，接下来，参考图8对本申请示例性实施方式的计算机可读存储介质进行说明，请参考图8，其示出的计算机可读存储介质为光盘80，其上存储有计算机程序（即程序产品），所述计算机程序在被处理器运行时，会实现上述方法实施方式中所记载的各步骤，例如，确定所述超临界二氧。
46、化碳透平模型的拓扑结构；其中，所述拓扑结构包括控制体模型、进口接管模型、出口接管模型、流体接口以及机械接口；基于流量比压比特性曲线构建所述进口接管模型；其中，所述进口接管模型用于基于流体输入参数和所述流量比压比特性曲线，得到所述控制体模型的出口压力值；所述流体输入参数通过所述流体接口获取；基于流量比效率特性曲线、能量守恒方程以及质量守恒方程构建所述控制体模型；其中，所述控制体模型用于基于机械输入参数、所述流体输入参数、所述流量比效率特性曲线、所述能量守恒方程以及所述质量守恒方程，得到所述控制体模型的运行参数；所述机械输入参数通过所述机械接口获取；基于动量守恒方程构建所述出口接管模型；其中，所述。
47、出口接管模型用于基于所述流体输入参数、所述运行参数以及所述动量守恒方程，得到所述控制体模型的出口流速；基于所述拓扑结构将所述控制体模型、所述进口接管模型、所述出口接管模型、所述流体接口以及所述机械接口进行耦合，得到所述超临界二氧化碳透平模型；各步骤的具体实现方式在此不再重复说明。0086需要说明的是，所述计算机可读存储介质的例子还可以包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他光学、磁性存储介质，在此不再一一赘述。0087在。
48、介绍了本申请示例性实施方式的方法、装置和介质之后，接下来，参考图9对本申请示例性实施方式的用于模型处理的计算设备。0088图9示出了适于用来实现本申请实施方式的示例性计算设备90的框图，该计算设备90可以是计算机系统或服务器。图9显示的计算设备90仅仅是一个示例，不应对本申请实施例的功能和使用范围带来任何限制。0089如图9所示，计算设备90的组件可以包括但不限于：一个或者多个处理器或者处理单元901，系统存储器902，连接不同系统组件（包括系统存储器902和处理单元901）的总线903。0090计算设备90典型地包括多种计算机系统可读介质。这些介质可以是任何能够被计算设备90访问的可用介质，。
49、包括易失性和非易失性介质，可移动的和不可移动的介质。0091系统存储器902可以包括易失性存储器形式的计算机系统可读介质，例如随机存取存储器（RAM）9021和/或高速缓存存储器9022。计算设备90可以进一步包括其它可移动/不可移动的、易失性/非易失性计算机系统存储介质。仅作为举例，ROM9023可以用于读写不可移动的、非易失性磁介质（图9中未显示，通常称为“硬盘驱动器”）。尽管未在图9中示出，可以提供用于对可移动非易失性磁盘（例如“软盘”）读写的磁盘驱动器，以及对可移动非易说明书11/13 页14CN 117521560 A14失性光盘（例如CDROM，DVDROM或者其它光介质）读写的光。
50、盘驱动器。在这些情况下，每个驱动器可以通过一个或者多个数据介质接口与连接不同系统组件的总线903相连。系统存储器902中可以包括至少一个程序产品，该程序产品具有一组（例如至少一个）程序模块，这些程序模块被配置以执行本申请各实施例的功能。0092具有一组（至少一个）程序模块9024的程序/实用工具9025，可以存储在例如系统存储器902中，且这样的程序模块9024包括但不限于：操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。程序模块9024通常执行本申请所描述的实施例中的功能和/或方法。0093计算设备90也可以与一个或多个外部设备。