Введение
Глава 1. Обзор литературы и постановка задачи 10
1.1 Анализ существующих гидравлических, систем 10
1.2 Методы расчета гидравлических систем 14
1.3 Постановка задачи 19
Глава 2. Моделирование сложных гидравлических систем с использованием теории графов 20
2.1 Применение системного подхода к моделированию гидравлических систем 20
2.1.1 Выделение моделируемой системы и определение граничных условий 20
2.1.2 Определение цели моделирования 21
2.1.3 Декомпозиция гидравлической системы на. компоненты 22
2.1.4 Формулировка задач, решаемых применительно к каждой моделируемой системе 26
2.2 Топологическая математическая модель гидравлических систем котлов
с использованием теории графов 26
2.2.1 Основные положения теории графов 26
2.2.2 Аналитическая модель в матричной форме уравнений сохранения массы и импульса для гидравлических систем 34
2.2.3 Модель для определения давления в узлах гидравлической схемы... 35
2.2.4 Аналитическая модель в матричной форме уравнения сохранения энергии 37
2.2.5 Математическое моделирование неравномерной раздачи среды из смешивающего узла 42
2.3 Выводы 58
Глава 3. Представление компонентов гидравлических систем в соответствии с теорией графов 60
3.1 Графовая математическая модель компонента «труба» 60
3.2 Графовая математическая модель компонент «насос» 66
3.3 Графовая математическая модель компонента «коллектор» 66
3.4 Разработка метода расчета перепада давления в коллекторах для средних труб 7S
3.4.1 Постановка задачи 78
3.4.2 Математическая модель коллекторного теплообменника для расчета перепада давления для средних труб 79
3.4.3 Численный эксперимент по выявлению области применимости ИГР 82
3.5 Графовая математическая модель компонента «впрыскивающий пароохладитель» 93
3.6 Графовая математическая модель компонента «барабан» 96
3.7 Графовая математическая модель компонента «выносной циклон» 98
3.8 Графовая математическая модель компонента «сепаратор» 99
3.9 Выводы 100
Глава 4. Выбор метода решения системы нелинейных алгебраических уравнений и разработка программного обеспечения гидравлического расчета 102
4.1 Использование метода. Бройдена для решения системы нелинейных алгебраических уравнений 1 02
4.1 Л Вычисление аппроксимации якобиана 103
4.1.2 Решение плохо обусловленных систем линейных уравнений 103
4.1.3 Решение вопроса о глобальной сходимости метода 106
4.2 Масштабирование продольных и поперечных переменных графовой модели и критерии останова итерационного процесса 108
4.3 Задание начального приближения массовых расходов 110
4.3.1 Задание одинаковых значений массовых расходов для всех компонентов гидравлической схемы 111
4.3.2 Задание массовых расходов пропорционально площади проходного сечения 111
4.3.3 Задание массовых расходов в предположении, что перепад давления в компонентах изменяется линейно от расхода 112
4,3.4 Задание произвольных значений массовых расходов для каждого компонента гидравлической схемы 112
4.4 Уменьшение времени счета системы нелинейных уравнений 113
4.5 Использование унифицированного языка моделирования UML для проектирования программного обеспечения I 16
4.5.1 Разработка диаграмм «вариантов использования» 1 19
4.5.2 Разработка диаграммы классов 124
4.5.3 Разработка диаграммы деятельности 138
4.6 Программный комплекс «Гидравлика» 143
4.7 Тест программного комплекса 143
4.8 Апробация программного комплекса в инженерных расчетах 146
4.8.1 Перегревательный тракт котла ТГМЕ-444 146
4.8.2 Тепловая схема отопительной котельной ООО фирма «ТОК»
г. Новочеркасска 148
4.8.3 Растопочный узел котла к блоку 660 МВтТЭС «Barh» (Индия) 151
4.9 Выводы 152
Заключение 154
Библиографический список 154
