水电站水力过渡过程仿真系统研究及实现

摘要

随着近年来世界范围内的能源危机和环境问题的加剧，水电能源作为一种可再生的清洁能源愈发受到青睐。水力过渡过程的仿真计算在水电站设计阶段和安全运行阶段有着重要的作用。为方便水电站设计者和运行人员进行水力过渡过程仿真，很多水力过渡过程仿真软件被开发并在水电站中投入使用。然而由于平台限制，这些软件存在着对使用者的起点要求较高、用户界面不友好、修改困难和迁移性差等问题，阻碍了软件的推广和使用。本文基于水力过渡过程仿真理论，综合考虑了水力过渡过程仿真软件开发现状，着眼于提高软件通用性和软件操作的便捷性，制作了一套可通过图形建模搭建水工结构组合的水力过渡过程可视化仿真系统。
　　本文的主要研究工作有：详细论述了水力过渡过程仿真原理和系统开发所使用的相关技术，包括图形建模技术、面向对象技术和人机交互技术；在充分分析系统实现可行性的基础上，选择C＃作为开发语言开发本系统；将面向对象技术和水力过渡过程仿真原理相结合，依据图形建模的需求，完成水力过渡过程数学模块的建立；实现图形建模功能，使用户能通过拼接水工模型元件的方式搭建水工结构组合；为图形建模功能设计配套的搜索模块，实现结构描述文件自动生成；将搜索模块连接信息的设置整合进图形建模操作中，保证连接信息封闭性；依托于搜索模块，设计通用结构的过渡过程仿真计算程序，使仿真计算能应对大量串联管道和大量分叉管道的复杂结构；设计友好的人机交互界面，提供常用的辅助操作，实现仿真结果的可视化。

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1.绪论

1.1引言

1.2国内外研究回顾

1.3本文的主要研究内容

2.系统开发相关理论和技术

2.1水力过渡过程仿真理论

2.2可视化仿真技术

2.3图形建模技术

2.4面向对象的开发技术

2.5人机交互技术

2.6本章小结

3. 水电站水力过渡过程仿真系统设计方案

3.1系统设计目标及框架

3.2基于系统框架的数据划分

3.3搜索模块

3.4本章小结

4. 水电站水力过渡过程仿真系统功能实现

4.1图形建模功能的实现

4.2通用结构仿真计算功能实现

4.3人机交互界面和仿真可视化的实现

4.4本章小结

5应用实例展示

5.1仿真实例

5.2仿真结果分析

6.总结与展望

6.1总结

6.2展望

致谢

参考文献