论文部分内容阅读
流体动力系统作为流体的能量转换、输运等用途在供水、供气、通风空调、能源、化工等工程领域得到广泛应用。流体动力系统是一类集流体、管道、机械、电气和控制于一体的复杂系统。随着科学技术的进步,流体动力系统正在变得越来越复杂,规模越来越大,流体动力系统的动态特性对系统安全性的影响也越来越复杂。对于如水电站等大型复杂的流体动力系统,采用传统基于物理模型模拟来流体动力系统的动态特性的方法已非常困难。如何采用计算机准确地数值模拟来研究和分析大型复杂的流体动力系统的动态特性对于设计、控制及安全运行尤为关键。本文在分析流体动力系统动态特性的理论和计算机仿真的方法的基础上,为了提高仿真精度和保证工程上的可靠性,探索基于Flowmaster2软件,通过二次开发来仿真研究大型复杂流体动力系统动态特性的方法。以水电站流体动力系统为应用对象,建立压力管道、明渠、水轮机和水轮机调速器的数学模型,推导出各自适合计算机编程的数学方程。在Flowmaster2平台上二次开发明渠、水轮机、水轮机调速器等仿真部件,建立水电站流体动力系统仿真模型,选择VC++软件开发平台,利用COM技术进编程,开发了基于Flowmaster2的水电站流体动态特性仿真软件。利用该仿真软件对广西龙滩水电站进行甩负荷试验进行计算机仿真模拟,仿真的结果与水轮机生产厂家提供的数据对比有很小的误差,完全满足工程需要。水电站流体动力系统是一个集流体、管道、机械、电气和控制系统于一体的大型复杂的流体动力系统,其动态特性较难仿真,结合对龙滩大型水电站的数值仿真模拟证明本论文的研究方法和技术路线是可行的,结果是可靠的。本论文的研究方法和技术路线完全可以进一步推广应用到供水、供气、通风空调、化工等工程领域的大型复杂的流体动力系统设计中。