多热源多环供热管网水力建模与实验研究

为了进一步研究多热源多环集中供热管网水力特性,基于流体网络分析法,针对公共管道上是否存在用户,以及存在用户时是否存在水力交汇用户的不同情况,提出公共管道断开省略、两端点设置虚拟用户或虚拟热源等相应的建模方法。通过已搭建的多热源多环供热管网实验台,分别对3种不同工况单热源双环、双热源双环变工况、三热源三环理想工况进行建模仿真和实验研究,并在考虑仪表测量误差的基础上进行误差分析。结果发现,在3种工况下,仿真数据与实验数据的相对误差绝对值的最大值分别为1.96%、3.60%和1.00%,验证了该仿真模型的有效性和准确性,进而证明了建模方法的合理性和适用性。     

基于拓扑复杂程度的实际供热管网建模方法研究与分析

提出了按照管网拓扑复杂程度建立水力工况仿真模型的思路,以及结合流量方向和最小闭合差判断环网水力交汇位置的方法。以某市区集中供热管网为研究对象,根据3种复杂程度建立管网水力工况仿真模型,并取3种工况验证分析。结果表明,该方法能准确判断环网水力交汇位置,每一级的模型仿真压力与实际值的最大相对误差的绝对值均低于10%,且管网拓扑结构复杂程度越高,模型模拟误差越小,建模成本越高。     

蒸汽管道用户端热力水力响应仿真

综合考虑蒸汽在管道中流动过程的热力、水力耦合因素以及动态特性,建立基于Modelica语言的单根蒸汽管道输送动态仿真模型。以上海地区某化工园区某段架空蒸汽管道的热源蒸汽运行参数(压力、温度、质量流量)作为模型仿真输入,仿真计算用户蒸汽运行参数(压力、温度),将仿真值与实测值进行对比,验证仿真模型的计算精度。利用仿真模型对用户端的热力响应、水力响应进行研究。计算精度验证结果表明,仿真值与实测值比较吻合,用户蒸汽温度仿真值与实测值的最大相对误差为3. 1%,用户蒸汽压力仿真值与实测值的最大相对误差为-0. 6%,仿真模型的计算精度可满足工程要求。对于热力响应,用户蒸汽温度的响应明显滞后于热源蒸汽温度变化,蒸汽热网具有比较强的热惯性。对于水力响应,用户蒸汽压力对热源压力的变化响应迅速,用户蒸汽质量流量对热源质量流量的变化响应迅速。     

基于德州市供热管网的水力计算及事故工况分析

提出了一种基于流量与管段长度比例关系的管长比例法用于初始流量分配,并对德州市供热枝状管网改环状管网后的多热源环状供热管网进行了水力计算和事故工况分析。环网运行事故工况的分析结果阐明了采用部分提高供热管网可靠性措施的必要性。     

基于AQUIS的供水管网水力模型建立与校核的应用案例

介绍了A自来水公司的供水管网水力模型的建立与校核的过程。该模型基于AQUIS软件建立，并结合多种技术与方法，通过流量和压力监测点的实测值对模型模拟结果进行校验和修正，使压力和流量校验点的相对误差均在允许范围内。该水力模型的成功建立可实现对管网的多维度仿真，帮助自来水公司对管网的运行状态做出科学的评估与决策，提升自来水公司的运维管理能力和经济效益。     

多热源多环空间热网水力工况模拟与分析方法

提出了基于空间管网平差的水力工况模拟与分析方法，应用图论理论描述了空间管网的拓扑结构，分别阐述了多热源多环热网热用户或热源无流量调节装置和有流量调节装置时的计算方法。该方法既可用于正常水力工况的模拟与分析，也可用于故障工况。     

大型多热源环状供热管网水力计算方法的对比分析

为了对大型多热源环状供热管网快速地水力计算,文中结合某市供热环网的案例,在已知有限个节点流量和热源流量的情况下,提出了一种基于水力计算软件的水力计算方法,基于图论建立热网拓扑结构进行水力计算的方法进行了比较分析,为大型多热源环状管网快速水力计算提供了借鉴。     

一种新的分布式水泵供热布置方案分析

供热管网的用户端应用分布式水泵代替阀门来调节水力工况有助于节约水泵能耗。在比较单热源枝状管网采用传统阀门调节和分布式水泵调节供热方案的水力工况和节能性能的基础上,提出一种新的分布式水泵供热布置方案。通过理论及案例分析了多热源环状管网应用这一新方案下的变工况水力调节性能、水温稳定性能及节能性能。结果表明,新的分布式水泵布置方案有利于降低供热系统的功耗、减缓用户水温波动,并具有供热质与量的调节相对独立、调节控制策略简便的特点。     

郑州市给水管网微观水力模型校验方法研究

介绍了郑州市给水管网微观水力模型构建和校验的主要过程,阐述了校验过程中遇到的难点及解决方法。供水企业水力模型构建过程中存在的主要问题是GIS导入过程中出现的数据缺失、异常或冗余,需进行仔细筛选、查找和判断。模型校验是建模过程中非常重要的一个环节,通过采用分区与分类型校验相结合、粗调与微调相结合的方法,使模型达到较高的精度,管网的平均节点压力误差为16kPa,水厂出厂瞬时流量相对误差10%,满足工况分析的要求。     

多热源环状管网热源位置的优化分析

多热源环状管网热源分布位置、热网结构、热负荷分布及密度等都影响到热网的造价和运行费用。本文以哈尔滨市开发区热网为背景，着重分析了多热源环状管网中热源位置变化时，对系统造价和运行费用的影响。基于开发区现有管网，提出了六种不同热源位置的方案，对每种方案利用已有程序分别进行了水力计算，以及造价和运行费用计算，从而提出对于多热源环状管网在条件允许时，应尽可能使热源均匀分布，以减少系统的造价和运行费用，不仅对环状管网的新建或改扩建工程有一定的借鉴意义，而且对枝状管网也有参考价值。     

分布式三级泵输配系统管网水力特性研究

针对分布式二级泵输配系统存在末端用户背压过高的问题,有专家学者提出了分布式三级泵输配系统.为了全面和直观地了解分布式三级泵系统运行时的管网水力特性,利用仿真软件建立热源出口单分支的枝状管网模型,验证模型可靠性后进行调节工况和故障工况模拟.结果表明,调节工况时管网波动情况由管网泵与变频支路泵共同影响,且此影响会耦合叠加;...     

双源竖直环状管网设计及联合运行分析

介绍了螺杆式冷水机组+空气源热泵双冷热源系统形式的特点、环状管网系统设计及其水力计算方法。分析了在单独运行状态下管网的水力特性及冷水机组和空气源热泵联合运行时的水力工况。介绍了总供回水温差控制的优缺点及节能率。     

多热源环状热水管网的水力计算与分析

讨论了多热源环状热水管网的水力计算方法，将最小平方和法引入初始流量分配中，介绍了调整管径的简单方法，编制了计算程序，并对实际热网作了设计工况水力计算和事故工况计算，在选择环状部分管网管径时，考虑了可靠性要求。     

事故工况限额供热环状热网水力工况研究

结合工程实例,建立管网水力工况模型并进行水力工况分析。对处于不同位置的管段发生事故时管网流量变化规律进行预测研究,经计算获得管网限额供热时最大限额流量系数,以及各事故工况下热力站入口阀门相对开度。     

基于遗传算法的燃气管道阻力系数辨识研究

结合遗传算法与水力计算模型,将城市燃气管网的实际数据与阻力系数辨识后水力计算结果进行对比,以建立与实际情况相符的管网仿真系统。以某地3个气源枝状高压管网为例,将节点实测压力与阻力系数辨识后节点计算压力进行对比,结果表明辨识后的管网水力计算结果相对误差在工程设计的范围内。基于MATLAB图形用户界面GUI开发阻力系数辨识和水力计算软件。软件载入相应数据后,能够进行水力计算及阻力系数辨识,用户界面友好,操作方便,结果直观。     

供水管网水力建模与漏失控制

介绍了传统水力模型及压力驱动节点流量模型在水力建模中的应用,并通过对H市供水管网水力建模全过程的阐述,得出了水力模型在管网漏失控制中的应用,其主要体现在通过对城市日用水量的预测,并将未来的用水情况应用到水力模型中,及时调整供水管网的工况,可以达到优化工况的目的,从而有效控制漏失.     

燃气机热泵Dymola软件仿真模型的准确性验证

使用Dymola软件建立制冷工况、制热工况下燃气机热泵的仿真模型,在设计工况下,分别对燃气机热泵进行仿真模拟,将仿真结果与产品样本数据(以下简称样本数据)进行比较,验证仿真模型的准确性。仿真参数选取制冷量、制热量、天然气耗热功率、制冷剂质量流量、燃气发动机输出功率、蒸发压力、冷凝压力等。对于制冷工况,仿真结果与样本数据的相对误差均在±4%以内。对于制热工况,除蒸发压力外,其他参数的仿真结果与样本数据的相对误差均小于±5%。证明仿真模型能够较准确地描述燃气机热泵的制冷工况、制热工况。     

环状热网故障工况限额供热的研究

建立了环状管网水力工况的数学模型,给出限额供热的压头校核公式。以某环状管网为例,当某管段发生故障,采用非限额供热时,距热源较远的用户流量过小,无法满足最低供热量;采用限额供热时,可实现各热用户供热均衡。对正常工况及限额供热工况的水压图进行了分析比较。当环状管网干线发生故障时,宜采取限额供热。     

环状热网泄漏检测模型研究

基于图论理论、变流理论及贝叶斯算法建立环状热网泄漏工况水力模型、预测误差模型.在模拟管网泄漏工况时,将泄漏归结在节点处,将泄漏流量视为该节点流量的一部分,泄漏程度用泄漏面积反映.将由热网泄漏工况水力模型得到的热网泄漏数据库数据作为测量数据,将水力模型的模拟结果作为预测数据,采用预测误差模型计算预测数据的最优估计概率,指导确定泄漏位置.     

枝状管网水力仿真计算软件的开发

通过对现有供热管网水力仿真计算模型的分析，开发了一个图形化的枝状管网和水力仿真计算软件，建立起枝状管网数学模型，完成了图形化供热管网水力计算图形的识别工作，导出管网流量分配的矩阵方程式，确定了求解数学模型的算法，大大减少了计算的工作量，提高了计算精度。