СИСТЕМА И СПОСОБ НАСТРОЙКИ/КАЛИБРОВКИ СЕМЕЙСТВ СТУПЕНЕЙ ТУРБОМАШИН

1. Способ автоматического определения окончательного набора параметров настройки/калибровки для проектирования новой турбомашины, включающий:
ввод исходного набора параметров настройки/калибровки;
вычисление количественных параметров семейства турбомашин на основе исходного набора параметров настройки/калибровки;
сравнение вычисленных количественных параметров семейства турбомашин с измеренными количественными параметрами и вычисление первого расхождения между вычисленными количественными параметрами семейства и измеренными количественными параметрами;
вычисление второго расхождения между исходным набором параметров настройки/калибровки и заданными по умолчанию значениями переменных турбомашины;
формирование модифицированной целевой функции, которая включает как упомянутое первое, так и упомянутое второе расхождение;
изменение, в течение итеративной процедуры, упомянутого исходного набора параметров настройки/калибровки таким образом, чтобы найти окончательный набор параметров настройки/калибровки, при этом упомянутый окончательный набор параметров настройки/калибровки обеспечивает (1) наилучшее соответствие между семейством количественных параметров турбомашины и измеренными количественными параметрами, и (2) гладкий переход в упомянутом окончательном наборе параметров настройки/калибровки от одной модели упомянутого семейства к другой; и
сохранение в базе данных упомянутого окончательного набора параметров настройки/калибровки для упомянутого семейства.
2. Способ по п.1, в котором упомянутый исходный набор параметров настройки/калибровки включает либо один набор заданных по умолчанию значений параметров, либо значения параметров настройки/калибровки других турбомашин из того же семейства, что и новая турбомашина, или модифицированные значения параметров настройки/калибровки с допустимым отклонением от упомянутых заданных по умолчанию значений.
3. Способ по п.1 или 2, в котором параметр настройки/калибровки является гладким, если первая производная этого параметра настройки/калибровки по коэффициенту расхода является непрерывной для всего семейства.
4. Способ по п.1 или 2, в котором упомянутые измеренные количественные параметры измеряют для существующих турбомашин упомянутого семейства.
5. Способ по п.1 или 2, в котором упомянутое первое расхождение представляет собой среднеквадратическое значение суммы расстояний по нормали между (i) каждым вычисленным количественным параметром семейства турбомашин и (ii) соответствующим измеренным количественным параметром.
6. Способ по п.1 или 2, в котором упомянутое второе расхождение взвешивают при сложении с упомянутым первым расхождением.
7. Способ по п.1 или 2, в котором упомянутый окончательный набор параметров настройки/калибровки включает одно или более из следующего: два коэффициента на входной расход, один коэффициент выходного угла потока крыльчатки, критическое число Маха, один коэффициент на отрыв потока, один коэффициент эффективности и один коэффициент блокировки.
8. Способ по п.1 или 2, в котором упомянутая новая турбомашина представляет собой центробежный компрессор, имеющий множество ступеней, крыльчатку, диффузор и выпускную систему.
9. Способ по п.1 или 2, в котором упомянутые количественные параметры турбомашины включают одно или более из следующего: политропный КПД, политропный напор, рабочий коэффициент, степень сжатия, пределы помпажа и дросселирования.
10. Способ по п.1 или 2, также включающий:
применение генетического алгоритма дифференциальной эволюции для минимизации упомянутой модифицированной целевой функции.
11. Способ по п.10, также включающий:
формирование случайным образом упомянутого исходного набора параметров настройки/калибровки.
12. Способ по п.10, также включающий:
применение симплекс-метода оптимизации для минимизации упомянутой модифицированной целевой функции.
13. Способ по п.1 или 2, также включающий:
использование упомянутого набора параметров настройки/калибровки упомянутого семейства для определения окончательного набора параметров настройки/калибровки для упомянутой новой турбомашины.
14. Способ по п.1 или 2, также включающий:
определение упомянутого окончательного набора параметров настройки/калибровки для расчетной точки и нерасчетных режимов.
15. Устройство проектирования для определения окончательного набора параметров настройки/калибровки для новой турбомашины, включающее:
интерфейс, сконфигурированный для ввода исходного набора параметров настройки/калибровки; и
процессор, связанный с упомянутым интерфейсом и сконфигурированный
для вычисления количественных параметров семейства турбомашин на основе исходного набора параметров настройки/калибровки;
для сравнения вычисленных количественных параметров семейства турбомашин с измеренными количественными параметрами и для вычисления первого расхождения между упомянутыми вычисленными количественными параметрами семейства и упомянутыми измеренными количественными параметрами;
для вычисления второго расхождения между исходным набором параметров настройки/калибровки и заданными по умолчанию значениями переменных турбомашины;
для формирования модифицированной целевой функции, которая включает как упомянутое первое, так и упомянутое второе расхождение;
для изменения, в течение итеративной процедуры, упомянутого исходного набора параметров настройки/калибровки таким образом, чтобы найти окончательный набор параметров настройки/калибровки, при этом упомянутый окончательный набор параметров настройки/калибровки обеспечивает (1) наилучшее соответствие между семейством количественных параметров турбомашины и измеренными количественными параметрами, и (2) гладкий переход в упомянутом окончательном наборе параметров настройки/калибровки от одной модели упомянутого семейства к другой; и
для сохранения в базе данных упомянутого окончательного набора параметров настройки/калибровки для упомянутого семейства.
16. Устройство по п.15, в котором упомянутый исходный набор параметров настройки/калибровки включает либо один набор заданных по умолчанию значений параметров, либо значения параметров настройки/калибровки других турбомашин из того же семейства, что и новая турбомашина, или модифицированные значения параметров настройки/калибровки с допустимым отклонением от упомянутых заданных по умолчанию значений.
17. Устройство по п.15 или 16, в котором параметр настройки/калибровки является гладким, если первая производная этого параметра настройки/калибровки по коэффициенту расхода является непрерывной для всего упомянутого семейства.
18. Устройство по п.15 или 16, в котором упомянутые измеренные количественные параметры измеряют для существующих турбомашин упомянутого семейства.
19. Устройство по п.15 или 16, в котором упомянутое первое расхождение представляет собой среднеквадратическое значение суммы расстояний по нормали между (i) каждым вычисленным количественным параметром семейства турбомашин и (ii) соответствующим измеренным количественным параметром.
20. Машиночитаемый носитель, включающий машиночитаемые инструкции, которые при их исполнении реализуют способ автоматического определения окончательного набора параметров настройки/калибровки для новой турбомашины, включающий:
ввод исходного набора параметров настройки/калибровки;
вычисление количественных параметров семейства турбомашин на основе исходного набора параметров настройки/калибровки;
сравнение вычисленных количественных параметров семейства турбомашин с измеренными количественными параметрами и вычисление первого расхождения между вычисленными количественными параметрами семейства и измеренными количественными параметрами;
вычисление второго расхождения между исходным набором параметров настройки/калибровки и заданными по умолчанию значениями переменных турбомашины;
формирование модифицированной целевой функции, которая включает как упомянутое первое, так и упомянутое второе расхождение;
изменение, в течение итеративной процедуры, упомянутого исходного набора параметров настройки/калибровки таким образом, чтобы найти окончательный набор параметров настройки/калибровки, при этом упомянутый окончательный набор параметров настройки/калибровки обеспечивает (1) наилучшее соответствие между семейством количественных параметров турбомашины и измеренными количественными параметрами, и (2) гладкий переход в упомянутом окончательном наборе параметров настройки/калибровки от одной модели упомянутого семейства к другой; и
сохранение в базе данных упомянутого окончательного набора параметров настройки/калибровки для упомянутого семейства.