基于CyberSim/CyberControl的供熱系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真
發(fā)布時(shí)間:2021-05-15 12:52
近年來(lái),供熱行業(yè)迅猛發(fā)展,供熱如同人們的衣食住行一樣,是一項(xiàng)關(guān)乎人民利益的基本服務(wù)。集中供熱系統(tǒng)是由換熱站、管網(wǎng)、熱用戶構(gòu)成的一個(gè)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),供熱系統(tǒng)的運(yùn)行直接影響供熱質(zhì)量的高低,既能保證供熱質(zhì)量又能保證供熱安全的良好運(yùn)行工況對(duì)于供熱系統(tǒng)而言是節(jié)能的關(guān)鍵,但供熱系統(tǒng)復(fù)雜多樣,影響運(yùn)行的因素眾多且各參數(shù)互相耦合,實(shí)驗(yàn)研究工作量大。因此,開(kāi)發(fā)供熱系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真模型對(duì)供熱系統(tǒng)運(yùn)行管理和運(yùn)行指導(dǎo)具有重要意義。本文基于流體力學(xué)、傳熱學(xué)、供熱工程等原理,對(duì)供熱系統(tǒng)的換熱站、熱網(wǎng)、熱用戶進(jìn)行分析,在質(zhì)量守恒、能量守恒的基礎(chǔ)上綜合考慮各種干擾因素,采用?分析法建立了板式換熱器的數(shù)學(xué)模型、根據(jù)泵的特性曲線和相似律建立了循環(huán)水泵的數(shù)學(xué)模型、依據(jù)能量守恒及管網(wǎng)的知識(shí)建立了壓力節(jié)點(diǎn)的數(shù)學(xué)模型和供熱管網(wǎng)的水力計(jì)算模型、依據(jù)狀態(tài)空間法建立了供熱管網(wǎng)的熱力計(jì)算模型、將熱用戶當(dāng)成一個(gè)整體,根據(jù)能量平衡建立了熱用戶的數(shù)學(xué)模型等。根據(jù)各構(gòu)件的數(shù)學(xué)模型,利用Fortran語(yǔ)言進(jìn)行編程,借助CyberSim仿真軟件開(kāi)發(fā)了各個(gè)構(gòu)件對(duì)應(yīng)的仿真模型并對(duì)其進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和誤差分析,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明各個(gè)仿真模型符合實(shí)際運(yùn)行情況且有較強(qiáng)的通...
【文章來(lái)源】:河北建筑工程學(xué)院河北省
【文章頁(yè)數(shù)】:77 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題背景及意義
1.1.1 課題背景
1.1.2 課題意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 在區(qū)域供熱系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)建模方面
1.2.2 在供熱管網(wǎng)的仿真建模方面
1.2.3 在熱用戶的仿真建模方面
1.2.4 在供熱系統(tǒng)的優(yōu)化運(yùn)行方面
1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容
第2章 換熱站內(nèi)主要設(shè)備的數(shù)學(xué)模型
2.1 板式換熱器的數(shù)學(xué)模型
2.1.1 模型假設(shè)
2.1.2 板式換熱器的數(shù)學(xué)模型
2.2 循環(huán)水泵的數(shù)學(xué)模型
2.2.1 模型假設(shè)
2.2.2 循環(huán)水泵的數(shù)學(xué)模型
2.3 壓力節(jié)點(diǎn)的數(shù)學(xué)模型
2.4 閥門的數(shù)學(xué)模型
2.5 本章小結(jié)
第3章 供熱管網(wǎng)及熱用戶的數(shù)學(xué)模型
3.1 供熱管網(wǎng)的水力計(jì)算模型
3.1.1 供熱管網(wǎng)的物理模型
3.1.2 模型假設(shè)
3.1.3 供熱系統(tǒng)水力計(jì)算基本公式
3.2 供熱管網(wǎng)的熱力計(jì)算模型
3.3 熱用戶的數(shù)學(xué)模型
3.3.1 熱負(fù)荷
3.3.2 模型修正
3.4 本章小結(jié)
第4章 基于CyberSim的供熱系統(tǒng)的仿真模型
4.1 仿真軟件介紹
4.2 編程語(yǔ)言
4.3 仿真模型
4.3.1 板式換熱器的仿真模型
4.3.2 循環(huán)水泵的仿真模型
4.3.3 供熱管網(wǎng)的水力仿真模型
4.3.4 供熱管網(wǎng)的熱力仿真模型
4.4 本章小結(jié)
第5章 仿真模型的工程應(yīng)用
5.1 工程概況
5.2 設(shè)計(jì)參數(shù)
5.3 依翠園小區(qū)供熱系統(tǒng)的仿真模型
5.3.1 依翠園小區(qū)供熱系統(tǒng)的CyberSim仿真模型
5.3.2 依翠園小區(qū)供熱系統(tǒng)的CyberControl仿真模型
5.4 仿真結(jié)果
5.4.1 模型調(diào)試
5.4.2 運(yùn)行狀態(tài)仿真
5.5 仿真應(yīng)用
5.5.1 供熱系統(tǒng)現(xiàn)狀分析
5.5.2 供熱系統(tǒng)的節(jié)能運(yùn)行仿真
5.5.3 供熱管網(wǎng)響應(yīng)時(shí)間預(yù)測(cè)
5.6 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
1 總結(jié)
2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]板式換熱器的性能仿真[J]. 李凡,陳鑫,張子琛,張曉鞏. 河北建筑工程學(xué)院學(xué)報(bào). 2018(04)
[2]公路隧道太陽(yáng)能自然通風(fēng)獨(dú)立系統(tǒng)的研究[J]. 寧鐸,楊婷,楊杰,王康樂(lè). 科技與創(chuàng)新. 2017(13)
[3]熱計(jì)量變流量供熱系統(tǒng)室外管網(wǎng)動(dòng)態(tài)水力失調(diào)與控制[J]. 王昭俊,董立華,姜永成,方修睦,趙加寧. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2010(02)
[4]再議供熱系統(tǒng)的水力平衡[J]. 石兆玉. 區(qū)域供熱. 2010(01)
[5]間接連接區(qū)域供熱系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模型及控制策略仿真[J]. 李連眾,丁傳國(guó). 區(qū)域供熱. 2007(05)
[6]計(jì)量供熱系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性及控制策略研究綜述[J]. 徐寶萍,付林,狄洪發(fā). 暖通空調(diào). 2007(08)
[7]供熱系統(tǒng)的仿真模型[J]. 徐二樹(shù),趙文升,胡學(xué)武,馬良玉,王兵樹(shù). 華北電力大學(xué)學(xué)報(bào). 2004(02)
碩士論文
[1]城市供熱系統(tǒng)二級(jí)網(wǎng)建模與動(dòng)態(tài)特性分析[D]. 陳長(zhǎng)明.浙江大學(xué) 2017
[2]基于MATLAB/Simulink的供熱系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性及控制策略優(yōu)化分析[D]. 宋凱.哈爾濱工程大學(xué) 2012
[3]計(jì)量供熱下戶群熱力工況的動(dòng)態(tài)模擬[D]. 田永錚.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2006
[4]計(jì)量供熱系統(tǒng)水力失調(diào)原因分析及供熱潛力的開(kāi)發(fā)[D]. 姜軍.天津大學(xué) 2003
本文編號(hào):3187669
【文章來(lái)源】:河北建筑工程學(xué)院河北省
【文章頁(yè)數(shù)】:77 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題背景及意義
1.1.1 課題背景
1.1.2 課題意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 在區(qū)域供熱系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)建模方面
1.2.2 在供熱管網(wǎng)的仿真建模方面
1.2.3 在熱用戶的仿真建模方面
1.2.4 在供熱系統(tǒng)的優(yōu)化運(yùn)行方面
1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容
第2章 換熱站內(nèi)主要設(shè)備的數(shù)學(xué)模型
2.1 板式換熱器的數(shù)學(xué)模型
2.1.1 模型假設(shè)
2.1.2 板式換熱器的數(shù)學(xué)模型
2.2 循環(huán)水泵的數(shù)學(xué)模型
2.2.1 模型假設(shè)
2.2.2 循環(huán)水泵的數(shù)學(xué)模型
2.3 壓力節(jié)點(diǎn)的數(shù)學(xué)模型
2.4 閥門的數(shù)學(xué)模型
2.5 本章小結(jié)
第3章 供熱管網(wǎng)及熱用戶的數(shù)學(xué)模型
3.1 供熱管網(wǎng)的水力計(jì)算模型
3.1.1 供熱管網(wǎng)的物理模型
3.1.2 模型假設(shè)
3.1.3 供熱系統(tǒng)水力計(jì)算基本公式
3.2 供熱管網(wǎng)的熱力計(jì)算模型
3.3 熱用戶的數(shù)學(xué)模型
3.3.1 熱負(fù)荷
3.3.2 模型修正
3.4 本章小結(jié)
第4章 基于CyberSim的供熱系統(tǒng)的仿真模型
4.1 仿真軟件介紹
4.2 編程語(yǔ)言
4.3 仿真模型
4.3.1 板式換熱器的仿真模型
4.3.2 循環(huán)水泵的仿真模型
4.3.3 供熱管網(wǎng)的水力仿真模型
4.3.4 供熱管網(wǎng)的熱力仿真模型
4.4 本章小結(jié)
第5章 仿真模型的工程應(yīng)用
5.1 工程概況
5.2 設(shè)計(jì)參數(shù)
5.3 依翠園小區(qū)供熱系統(tǒng)的仿真模型
5.3.1 依翠園小區(qū)供熱系統(tǒng)的CyberSim仿真模型
5.3.2 依翠園小區(qū)供熱系統(tǒng)的CyberControl仿真模型
5.4 仿真結(jié)果
5.4.1 模型調(diào)試
5.4.2 運(yùn)行狀態(tài)仿真
5.5 仿真應(yīng)用
5.5.1 供熱系統(tǒng)現(xiàn)狀分析
5.5.2 供熱系統(tǒng)的節(jié)能運(yùn)行仿真
5.5.3 供熱管網(wǎng)響應(yīng)時(shí)間預(yù)測(cè)
5.6 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
1 總結(jié)
2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]板式換熱器的性能仿真[J]. 李凡,陳鑫,張子琛,張曉鞏. 河北建筑工程學(xué)院學(xué)報(bào). 2018(04)
[2]公路隧道太陽(yáng)能自然通風(fēng)獨(dú)立系統(tǒng)的研究[J]. 寧鐸,楊婷,楊杰,王康樂(lè). 科技與創(chuàng)新. 2017(13)
[3]熱計(jì)量變流量供熱系統(tǒng)室外管網(wǎng)動(dòng)態(tài)水力失調(diào)與控制[J]. 王昭俊,董立華,姜永成,方修睦,趙加寧. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2010(02)
[4]再議供熱系統(tǒng)的水力平衡[J]. 石兆玉. 區(qū)域供熱. 2010(01)
[5]間接連接區(qū)域供熱系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模型及控制策略仿真[J]. 李連眾,丁傳國(guó). 區(qū)域供熱. 2007(05)
[6]計(jì)量供熱系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性及控制策略研究綜述[J]. 徐寶萍,付林,狄洪發(fā). 暖通空調(diào). 2007(08)
[7]供熱系統(tǒng)的仿真模型[J]. 徐二樹(shù),趙文升,胡學(xué)武,馬良玉,王兵樹(shù). 華北電力大學(xué)學(xué)報(bào). 2004(02)
碩士論文
[1]城市供熱系統(tǒng)二級(jí)網(wǎng)建模與動(dòng)態(tài)特性分析[D]. 陳長(zhǎng)明.浙江大學(xué) 2017
[2]基于MATLAB/Simulink的供熱系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性及控制策略優(yōu)化分析[D]. 宋凱.哈爾濱工程大學(xué) 2012
[3]計(jì)量供熱下戶群熱力工況的動(dòng)態(tài)模擬[D]. 田永錚.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2006
[4]計(jì)量供熱系統(tǒng)水力失調(diào)原因分析及供熱潛力的開(kāi)發(fā)[D]. 姜軍.天津大學(xué) 2003
本文編號(hào):3187669
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