В этом примере моделируется газотурбинный вспомогательный энергоблок (ВСУ) на основе цикла Брейтона. Блоки компрессора и турбины являются пользовательскими компонентами, основанными на библиотеке газа Simscape™ Foundation. Мощность, поступающая в систему, представлена впрыском тепла в камеру сгорания; фактический химический состав горения не моделируется. Один вал соединяет компрессор и турбину так, что мощность от турбины приводит в действие компрессор. ВСУ представляет собой свободную турбину, которая дополнительно расширяет поток отработавших газов для получения выходной мощности.
Три регулятора PID регулируют частоту вращения вала, температуру на входе в турбину и запас помпажа компрессора. Системные входы определяются для трех сценариев: изменение частоты вращения вала, изменение запаса помпажа и изменение открытия лопаток ВСУ. Выполнение первого сценария приводит к созданию типовой рабочей линии на карте компрессора. Выполнение второго и третьего сценариев показывает, где происходит максимальная выходная мощность и максимальная глобальная эффективность.
На этом рисунке показана анимация цикла Брейтона на диаграмме температуры-энтропии во времени. Пять точек цикла на рисунке соответствуют измерениям датчика, обозначенным от «T, s 1» до «T, s 5» соответственно.
