基于Modelica面向对象语言的汽轮机系统建模与仿真

摘要

汽轮机的建模与仿真研究，对于深刻理解汽轮机系统的工作原理及动态特性，优化火力发电机组设计、制造和运行具有重要意义，也是火电机组发展的热点话题之一。本文分析了目前火力发电机组建模中存在的问题，总结了国内外汽轮机系统建模的发展现状，将Dymola/modelica应用到火力发电系统的建模中，这种语言是一种面向对象技术，以方程为描述对象的基础，建立的模型符合人们认识客观世界的规律，模块和模块之间的连接是和实际系统相同的物理连接。本文构建了汽轮机系统的模型库，并使用所构建的模型库搭建了汽轮机系统的仿真模型，对汽轮机在不同蒸汽参数下的仿真结果进行分析，表明了Modelica语言应用于火电厂建模的可行性。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1选题背景及意义

1.2国内外研究现状

1.2.1火电站汽轮机发展现状分析

1.2.2目前建模与仿真中存在的问题

1.3课题提出及论文的主要工作和创新点

1.3.1课题提出和论文主要工作

1.3.2本文的创新点

第二章面向对象建模语言Modelica的研究

2.1 Modelica语言的发展

2.2 Modelica语言的特性

2.2.1 Modelica的面向对象的方法OOM

2.2.2 Modelica语言的数据类型、运算符与方程

2.2.3 Modelica语言的两种机制

2.2.4 Modelica基本特性

2.2.5非因果建模

2.2.6其他高级特性

2.2.7 Modelica混合建模

2.2.8 Modelica标准库

2.3本章小结

第三章汽轮机系统的数学模型

3.1基于Dymola/Modelica面向对象的热力系统的数学模型分析

3.2汽轮机本体流量与功率计算

3.2.1级组内压力与流量的关系

3.2.2高压缸和中压缸进汽量计算

3.2.3级组热力性质分析和计算

3.2.4转子模型分析

3.3 除氧器数学模型

3.4 给水回热加热系统数学模型

3.5本章小结

第四章基于Dymola/Modelica的汽轮机系统建模与仿真

4.1 Dymola软件介绍

4.2构建Dymola/modelica中汽轮机系统的模型库

4.2.1主蒸汽模型

4.2.2阀门模型

4.2.3汽轮机本体模型

4.2.4给水回热加热系统数学模型

4.2.5除氧器模型

4.2.6 Dymola中汽轮机系统模型库

4.3汽轮机系统的仿真计算和分析

4.3.1主蒸汽压力为恒定值时的仿真与分析

4.3.2主蒸汽压力为变值时的仿真与分析

4.4小结

第五章结论

5.1结论

5.2展望

参考文献

致谢

在学期间发表的学术论文和参加科研情况