Turbine Engine Advance Calculation and Health assessment Educational Software
click to see more images
Το TEACHES προσφέρει τη δυνατότητα για προσομοίωση αεριοστροβίλων και διάγνωση βλαβών χρησιμοποιώντας την τεχνική της προσαρμοσμένης μοντελοποίησης. Με την κατάλληλη επιλογή των δεδομένων εισόδου μπορεί να εκτελέσει είτε άμεση προσομοίωση της λειτουργίας του κινητήρα σε οποιοδήποτε επιθυμητό σημείο λειτουργίας («Λειτουργία Προσομοίωσης») ή μία διάγνωση της κατάστασης των εξαρτημάτων του κινητήρα, όταν είναι διαθέσιμο ένα σύνολο των δεδομένων των μετρήσεων («Κατάσταση Διάγνωσης»).
Το περιβάλλον GUI, επιτρέπει στο χρήστη να επιλέξει μεταξύ διαφορετικών τρόπων λειτουργίας και να εκτελεί διάφορες εργασίες με την εισαγωγή και εξαγωγή πληροφοριών. Η διαδραστική κύρια οθόνη χρησιμοποιείται για να ελέγξει τις πιο κοινές λειτουργίες και για να πάρει τις πιο σημαντικές πληροφορίες από τους υπολογισμούς. Οι λιγότερο κοινές λειτουργίες είναι διαθέσιμες μέσω ενός μενού του συστήματος. Οι δύο τρόποι λειτουργίας του προγράμματος - Προσομοίωση και Διαγνωστική- επιλέγονται από αυτή την οθόνη.
Ο ρόλος των διαφόρων τμημάτων του περιβάλλοντος του προγράμματος είναι διαφορετικός για κάθε τρόπο λειτουργίας. Τα δεδομένα του σημείου λειτουργίας είναι πάντα δεδομένα καταχώρησης. Περιλαμβάνουν τις συνθήκες περιβάλλοντος και ένα σετ μεταβλητών σημείων που επιλέγονται από ένα μενού και προσφέρουν διαφορετικές δυνατότητες. Οι τιμές των μετρούμενων μεγεθών είναι εκροές στη λειτουργία «Προσομοίωση», ενώ είναι εισροές για τη «Διαγνωστική», λειτουργία, όταν τα δεδομένα μέτρησης χρησιμοποιούνται για την εξαχθεί μία διάγνωση. Οι παράμετροι των εξαρτημάτων είναι εισροές όταν προσομοιώνονται δυσλειτουργίες των εξαρτημάτων και εκροές όταν έχει εκτελεστεί ένα διαγνωστικό «τρέξιμο» με συγκεκριμένα δεδομένα καταχώρησης.
Η συνολική δομή αυτού του πακέτου μοντελοποίησης χαρακτηρίζεται από σπονδυλωτή διάρθρωση σε τρία επίπεδα:
- Ο κώδικας για το GUI είναι σπονδυλωτός, έτσι ώστε οι διαφορετικοί κινητήρες να μπορούν να διαμορφωθούν με την παροχή ενός διαφορετικού DLL.
- Ο κώδικας του DLL είναι δομημένος με τη χρήση μεμονωμένων υπορουτίνων για κάθε τύπο εξαρτήματος, έτσι ώστε η διάταξη του κινητήρα να μπορεί να τροποποιηθεί εύκολα.
- Για ένα αρχείο DLL που δημιουργήθηκε για μια ορισμένη διαμόρφωση του αεριοστροβίλου (απλής – δίδυμης ατράκτου κλπ), μπορούν να παρασχεθούν τα δεδομένα του κινητήρα και του συστατικού χάρτη, για να απεικονίσουν διαφορετικούς μεμονωμένους κινητήρες αυτού του τύπου.
Παραδείγματα Αποτελεσμάτων
Εξετάζοντας τις επιπτώσεις της δυσλειτουργίας των εξαρτημάτων
Τροποποιώντας τα χαρακτηριστικά των επιδόσεων των συστατικών προσομοιώνονται διαφορετικά σφάλματα. Η απόδοση του κινητήρα για αυτά τα τροποποιημένα χαρακτηριστικά υπολογίζεται στη συνέχεια. Οι αποκλίσεις από την ονομαστική απόδοση των εξαρτημάτων εισάγονται ως ποσοστά στο αντίστοιχο τμήμα της κεντρικής οθόνης, και χρησιμοποιώντας scalars, πολλαπλασιάζοντας τις τροποποιήσεις του χάρτη των παραμέτρων απόδοσης των εξαρτημάτων. Για παράδειγμα, ορίζοντας την τιμή του παράγοντα τροποποίησης f1 σε μία τιμή 0,97 αντιπροσωπεύει μία μείωση στην αντλητική ικανότητα του συμπιεστή κατά 3%. Τα τροποποιημένα χαρακτηριστικά των εξαρτημάτων μπορούν να απεικονιστούν σε σύγκριση με τα αρχικά άθικτα. Όταν εκτελείται ένας τέτοιος υπολογισμός παράλληλα με όλες τις μεταβλητές κύκλου, υπολογίζονται επίσης και εμφανίζονται τα χαρακτηριστικά των σφαλμάτων. Αυτή η δυνατότητα μπορεί για παράδειγμα να χρησιμοποιηθεί για να δείξει ότι οι διαφορετικές βλάβες παράγουν διαφορετικά χαρακτηριστικά, το οποίο μπορεί για αυτό το λόγο να χρησιμοποιηθεί για την ταυτοποίηση της βλάβης.
Άμεση Διάγνωση Κατάστασης Εξαρτημάτων
Όταν είναι διαθέσιμο ένα σύνολο δεδομένων μετρήσεων από έναν κινητήρα με ύποπτη βλάβη, τροφοδοτείται στο υπόδειγμα της λειτουργίας του «Διαγνωστικού Ελέγχου». Το μοντέλο στη συνέχεια υπολογίζει τις αντίστοιχες τιμές των δεικτών υγείας (MF). Αλλαγές στις τιμές MF δείχνουν την εμφάνιση μιας βλάβης. Το μοτίβο της αλλαγής της MFS μπορεί στη συνέχεια να χρησιμοποιηθεί για να βοηθήσει στον εντοπισμό της ίδιας της βλάβης. Μια οθόνη του μοντέλου εξόδου για διαγνωστική εφαρμογή παρουσιάζεται στο παρακάτω σχήμα. Τα αποτελέσματα αυτού του σχήματος προέρχεται από ένα κινητήρα με τουρμπίνα που παρουσίασε επιδείνωση, η οποία οδήγησε σε μείωση 3% στην ικανότητα swallowing και 1% μείωση της αποδοτικότητας.
