Methodologie de modelisation des turbomachines et conception de systemes de regulation en regime dynamique

par KEUGN MICHAEL MURPHY

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de D. MAUCHIO.

Soutenue en 1995

à Paris, ENMP .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    La these presente une procedure generale de modelisation des turbomachines (turbines a vapeur, turbines a gaz et compresseurs), procedure qui permet l'analyse des regimes transitoires et des systemes de regulation. La modelisation consiste a: ? developper des systemes d'equations algebriques differentielles pour les composants du systeme etudie ; ? identifier des parametres et des variables du systeme ; ? transformer le modele obtenu (systeme d'equations algebriques differentielles) en systeme d'equations differentielles ordinaires ; ? etablir que le systeme admet une solution ; ? calculer la reponse du systeme. Deux types de turbomachines ont ete etudiees dans cette these: les compresseurs et les turbines a vapeur. Le probleme est de determiner l'influence de la nature dynamique des phenomenes sur la regulation du systeme a travers son analyse. Pour le compresseur, le probleme de regulation est la protection contre le pompage. Pour la turbine a vapeur, le probleme de regulation est la commande rapide de la soupape d'admission. Bien que specifiques a chaque machine, ces deux problemes peuvent etre abordes a partir d'une modelisation generale, qui admet une expression mathematique similaire. Des donnees reelles issues des essais ont ete utilisees afin de construire les fonctions mathematiques decrivant les caracteristiques des turbomachines. La these presente aussi une procedure originale de transformation des systemes d'equations algebriques differentielles en systeme d'equations differentielles ordinaires applicable dans ces cas. Dans le cas du compresseur, la stabilite du systeme ainsi que ses proprietes sont presentees. La procedure de modelisation est appliquee a une installation de cogeneration qui utilise une turbine a vapeur et pour laquelle les equations algebriques differentielles ont ete etablies. Le modele est valide sur cas reel et utilise ensuite pour une etude de sensibilite menee sur la regulation de la soupape. Ainsi, basee sur les procedures de modelisation et sur l'analyse de regulation proposees dans la these, une nouvelle parametrisation du systeme de regulation a ete proposee. Suite a cette reparametrisation, le taux de reussite de la commande de soupape est passe de 40% a 90%

  • Titre traduit

    A generic modeling procedure for turbomachines for transient analysis and control design


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  • Détails : 1 vol. (146 p.)
  • Annexes : 53 REF.

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