供熱管網(wǎng)的建模分析及水力平衡調(diào)節(jié).pdf

1、供熱管網(wǎng)是一個(gè)復(fù)雜的流體網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，它的運(yùn)行工況受多方面的影響。對(duì)供熱管網(wǎng)水力工況進(jìn)行建模計(jì)算是對(duì)供熱管網(wǎng)運(yùn)行狀況進(jìn)行分析以及對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算的基礎(chǔ)。隨著城市建設(shè)規(guī)模的擴(kuò)大和熱用戶的不斷增多，我國(guó)政府已經(jīng)越來越重視供熱管網(wǎng)的優(yōu)化規(guī)劃及改造工作。進(jìn)行城市集中供熱管網(wǎng)的優(yōu)化研究，不但對(duì)節(jié)約投資有著重要的意義，而且是實(shí)現(xiàn)供熱安全可靠，改善供熱水平的重要環(huán)節(jié)。水力失調(diào)是供熱管網(wǎng)普遍存在的現(xiàn)象，如何克服水力失調(diào)，實(shí)現(xiàn)供熱管網(wǎng)的水力平衡，改善供熱質(zhì)量

2、，是供熱行業(yè)所面臨的問題?；诖?，本文主要研究了以下幾方面的問題。 本文首先利用流體網(wǎng)絡(luò)及網(wǎng)絡(luò)圖論的有關(guān)定理定律，建立供熱管網(wǎng)水力工況的數(shù)學(xué)模型，對(duì)供熱管網(wǎng)進(jìn)行流體網(wǎng)絡(luò)分析。通過供熱管網(wǎng)水力工況的數(shù)學(xué)模型，分析和計(jì)算管網(wǎng)系統(tǒng)中流量、壓力等參數(shù)的變化規(guī)律。然后分析了供熱管網(wǎng)設(shè)計(jì)優(yōu)化的數(shù)學(xué)模型，建立了年折算費(fèi)用的目標(biāo)函數(shù)，不僅考慮了管網(wǎng)的建設(shè)費(fèi)用，還考慮了每年運(yùn)行消耗的電費(fèi)以及熱損失的費(fèi)用，除了將各個(gè)管段的管徑作為決策變量還將循環(huán)水

3、泵的揚(yáng)程作為決策變量考慮到優(yōu)化當(dāng)中，使優(yōu)化結(jié)果更接近工程實(shí)際。在水力約束條件下，本文利用粒子群優(yōu)化算法和模擬退火算法分別進(jìn)行了供熱管網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)的計(jì)算，并提出了對(duì)粒子群算法的改進(jìn)，利用分層思想解決供熱管網(wǎng)多目標(biāo)設(shè)計(jì)優(yōu)化問題。本文編制了MATLAB程序，對(duì)算例進(jìn)行了計(jì)算，首先驗(yàn)證了供熱管網(wǎng)的數(shù)學(xué)模型，然后對(duì)粒子群優(yōu)化算法和模擬退火算法的優(yōu)化結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比分析。最后在第五章，對(duì)水力平衡的相關(guān)概念進(jìn)行了介紹，并對(duì)優(yōu)化前后的水力失調(diào)狀況進(jìn)行了對(duì)