城市蒸汽采暖系统热力与水力计算的研究

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1、山东建筑大学硕士学位论文摘要本文对热电联产供热系统进行了机组选型分析并对某小型系统进行了效率计算，对蒸汽管网水力热力耦合计算数学模型及模型中的水力参数、热力参数计算方法进行了系统的研究，并利用VC++6．0编程工具开发了蒸汽计算分析软件SteamNetworkSpirit。热电联产凭借环保节能的优势已成为我国目Ij{『集中供热的主要方式。本文由冬夏两种典型工况入手，对所举实例热电供热系统进行了全年热效率、炯效率计算分析，并根据全年热负荷及热电比情况，对机组进行了全年节能效果分析。由分析结果得出：供热机组应以采暖基本热负荷作为设计负荷，才能让机组长时间高效率运行，并达到

2、好的节能效果。由蒸汽稳定流动连续方程、动量方程、能量守恒方程推导出了蒸汽管网水力热力耦合计算数学模型。对乌卡诺维奇状态方程进行了进算精度的验证，并结合IAPWS—IF97工业用水和水蒸汽热力性质计算公式，对数学模型中的蒸汽状态参数、参数关联式进行了求解。经过对数学模型的简化，提出用标准四阶Runge_Kutta公式对微分方程进行求解。蒸汽管道散热形式多样，包括蒸汽与管道内壁的对流换热、管道及保温层的导热、管道与土壤间的换热(直埋管道)、管道与环境的对流换热(架空或地沟管道)等诸多形式。通过计算得出各部分换热热阻与各自影响因素间的关系。蒸汽管网计算分析软件SteamNe

3、tworkSpirit通过应用节点选择、管段选择、拐弯线、橡皮线、正交线等关键技术实现了管网线图的精准化绘制。管网参数采用对话式输入，快捷方便。管网线图的二次编辑通过改变管线结构体数据来完成。通过温度和压力求解蒸汽其它各状态参数的附加功能使用方便。实用价值商。关键词：蒸汽管网。稳定流，数学模型，热阻，管网绘制，管网编辑山东建筑大学硕士学位论文。StudyonThermalandHydraulicCalculationofCitySteamHeatingSystemWangDong(EngineeringThermophysics)DirectedbyTianGuans

4、anandMaJinhuaABSTRACTThepaperanalyzedtheunitchoosingofheatandpowercogenerationsystem，andcalculatedtheefficiencyofacertainminitypesystem；mathematicmodelofsteamnetworkhydraulicthermalcouplingcalculationandcalculatingmethodsofthehydraulicthermalpropertieswerestudiedbythenumbers．Steamnetwor

5、kcalculatingandanalyzingsoftwareSteamNetworkSpiritwasexploitedwithVC++6．0astheprogrammingt001．Heatandpowercogenerationhadbecomethemainmodeofcenffalizedheat·supplyinChinabecauseoftheadvantagesofsavingenergyandprotectingenvironment．All-yearthermalandexergyefficienciesoftheexampleheat-powe

6、rsystemwerecalculated，beginningwithsummerandwintertypicalcondition．AndbasedOiltheall—yearheatloadandthermoelectricproportiondata,all—yearsavingenergyeffectofthesystemwasanMyzed．FromtheresultsitwasfoundthatbasalheatingIoadshouldbecastheunitheatloadtoachievehigllunitoperatingefficiencyand

7、bettersavingenergyeffect．Themathematicmodelofsteamnetworkhydraulicthermalcouplingcalculationwasdevelopedfromthesteamcirculationcontinuityequation,impetusequationandenergyconservationequation．BasedonthesteamequationofstateandIndustrialformulation1997forthethermodynamicproperties