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《热工流体网络简易模块化建模方法_倪何.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第21卷第12期系统仿真学报©Vol.21No.122009年6月JournalofSystemSimulationJun.,2009热工流体网络简易模块化建模方法1,221倪何,程刚,孙丰瑞(1.海军工程大学动力工程系,武汉430033;2.海军工程大学装备仿真研究所,武汉430033)摘要：从基本物理规律出发，采用面向对象的模块化建模思想，提出了一种简单的针对热动力系统中热工流体网络的建模方法。该方法通过模块的搭接来构筑和求解网络整体模型，提高了模型的开放性和可扩展性；使用差分方程解算流体网络，在精确性满足
2、需要的同时，简化了仿真程序的编写，提高了建模效率；适用于各类常见的可压缩或不可压缩热工流体网络，具有较好的精确性、实时性和工程实用性。关键词：流体网络;模块化建模;数学模型;面向对象仿真中图分类号:TP391.9文献标识码:A文章编号：1004-731X(2009)12-3536-06SimpleModularModelingMethodofThermo-fluidnetwork1,221NIHe,CHENGang,SUNFeng-rui(1.DepartmentofPowerEngineering,Naval
3、UniversityofEngineering,Wuhan430033,China;2.Researchinstituteofequipmentsimulationtechnique,NavalUniversityofEngineering,Wuhan430033,China)Abstract:Asimplemodelingmethodoffluidnetworkinthermo-powersystemswasbroughtforwardbasedonobject-orientedmodulemodelingt
4、heory.Bythelinkageofdifferenttypesofmoduleunits,theapplicabilityandexpansibilityofholisticnetworkmodewereimproved.Implicit-Euleralgorithmwasusedtosolveequations,whichsimplifiedthewritingofsimulativeprogramsandenhancedmodelingefficiency.Thissimulationmethodis
5、characteristicofpreferableaccuracy,real-timecharacterandactualpracticability,anditcanbeusedinthecommonlycompressible/uncompressiblefluid-networkmodeling.Keywords:fluidnetwork;modularmodeling;mathematicmodel;objectorientedsimulation1温度、焓值是单向传递的，沿流体的流动方向下游温度和焓
6、引言值的高低不会引起上游流体温度和焓值的变化；而压力、流近年来，由于我国热动力装置的自动化水平不断提高，量具有双向传递特性，网络中某一点的压力和流量要同时受以及一系列新型热动力装置在能源、电力、船舶动力等领域到该点上、下游流体压力和流量的影响。内的广泛使用，加强运行管理人员的技术培训，已经得到了压力和流量的双向传递性要求在分析网络压力——流有关方面的重视；为了掌握设备的工作特性，保证其热经济量动态特性的时候，必须将网络各个环节的压力——流量方性和安全性，有必要利用仿真技术通过数学模型对其进行分程联立求解。传统的
7、做法是将网络作为一个整体来处理，但析和研究。在热动力系统中，各热工设备之间不是相互独立当流体网络较为复杂时，用这种方法建立的模型有算法复的，它们要通过管路和阀门等元件组成的管路系统联系在一杂、收敛速度慢、实时性差等缺陷，如美国的S3[1]仿真软件。起。管路系统是工质流通和能量传递的通道，工质的流动将为了提高仿真的实时性，人们对流体网络的建模方法和求解能量和质量带入、带出相应的部件，从这个功能上来讲，管算法进行了研究，利用稀疏矩阵[2-4]、参数辨识[5]、类比建模路系统实际上可以看作上游部件和下游部件间联系的桥
8、梁，[6]等方法加快模型的收敛速度，使用各种先进算法[7-8]提高模管路系统的数学模型是热力系统建模的一个关键问题。热动型的稳定性和精度。随着矩阵计算软件的发展，许多仿真软力装置的管路系统通常具有较为复杂的拓扑结构，所以为了件[9-12]和方法[13-14]基于矩阵对热工流体网络整体进行建模与简单起见研究中往往将其抽象成流体网络。分析；但是由于实际热工流体网络形式和规模的多样性，如流体
