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1、第35卷第5期舰船科学技术Vol.35,No.52013年5月SHIPSCIENCEANDTECHNOLOGYMay,2013流体冷却系统网络流量分配特性1,221廖金军,秦邦江,李宝仁(1.华中科技大学机械科学与工程学院,湖北武汉,430074;2.中国铁建重工集团有限公司,湖南长沙,410100)摘要:基于图论理论,建立流体冷却流体系统网络图论模型,针对系统单源单汇网络进行变换,得到了系统无源无汇网络图,通过对流体系统网络节点流量守恒和回路阻力守恒方程的分析,并采用拟牛顿迭代算法,对流体系统网络进行解算,得到了系统网络流量分配特性。基于图论理论的流体系统网
2、络分析方法具有物理概念清晰、直观和迭代精度高等特点,通过对流体冷却系统的分析进一步验证该方法的有效性和可靠性,为复杂流体系统网络的分析探索出一条切实可行的方法。关键词:流体网络;流量分配;图论;网络解算中图分类号:TH38;TK79文献标识码:A文章编号:1672-7649(2013)05-0043-05doi:10．3404/j．issn．1672-7649．2013．05．010Researchonflowdistributioncharacteristicsofshipseawatercoolingsystemnetwork1,221LIAOJin-ju
3、n,QINBang-jiang,LIBao-ren(1.SchoolofMechanicalScience&Engineering,HuazhongUniversityofScience&Technology,Wuhan430074,China;2.ChinaRailwayConstructionHeavyIndustryCo.,Ltd,Changsha410100,China)Abstract:Basedonthegraph-theory,shipseawatercoolingsystemfluidnetworkmodelisbuiltup,andbytra
4、nsformingsystemsinglesourceandsinglesinknetwork,nosourceandnosinknetworkofsystemisobtained.Afteranalyzingthefluidnetworkflowconservationandloopresistanceequationsofsystemnode,andusingtheQuasi-Newtonmethod,thesystemfluidnetworkcalculationisfinished,andthen,thesystemnetworkflowdistrib
5、utioncharacteristicsisgot.Themethodusedtoanalyzefluidnetworkbasedongraph-theoryhasthepropertyofclearphysicalconceptandhighiterativeprecision.Byanalyzingtheshipseawatercoolingsystem,theeffectivenessandreliabilityisverified,anewpracticablemethodtoanalyzefluidnetworkisfound.Keywords:fl
6、uidnetwork;flowdistribution;graphtheory;networksolution系复杂等特点,图论作为流体网络分析的重要手段,0引言在流体网络水力计算和工况特性分析中具有明显的[4]图论是应用数学中一新的重要分支,在自然科优势。将流体网络转换为对应的网络节点图,结学和社会科学领域中也应用广泛,是极具工程实用合图论理论和流体网络固有参数来描述流体网络结[1-2]价值的一门学科。随着计算机科学与技术的蓬构,同时考虑流体系统中控制阀门、动力元件等流[5-6]勃发展,其在供水、供热、供气、通风网络等流体体网络附件,在构造流体网络的节点方程
7、和回[3]网络领域中的应用日益深入。路方程时,利用流体网络的特性矩阵形式来描述,流体冷却系统网络具有多连通性,网络拓扑关不但使流体网络特性方程形式简单,而且使得对流收稿日期:2011-05-18;修回日期:2013-03-01作者简介:廖金军(1982-),男,博士,研究方向为流体传动与控制,电液比例、伺服控制和流体系统网络特性。·44·舰船科学技术第35卷体网络系统及其特性方程本身的物理性质更加ì1,{ekek=(vi,vj)∈E1},[7]直观。aij=í0,{ekek∉E1},(1)1系统工作原理î-1,{ekek=(vj,vi)∈E1}。由式(1)可以
8、得到系统单源单汇流体网络节点流体冷却系
