基于模拟阻力法的街区供热系统水力平衡方法研究

发布时间：2020-03-27 04:17

【摘要】：目前,集中供热系统特别是街区供热系统存在着较为严重的水力失调问题,而采用新型的水力平衡方法解决该问题是提高供热系统性能、提升节能水平的重要途径,它具有较好的实际效果和经济价值。本文利用计算机软件,建立了街区供热系统模型,并利用实测数据验证了所建模型的适用性。然后基于前人的研究成果,经过数学分析,提出了基于模拟阻力法的街区供热系统水力平衡方法。最后在建立的街区供热系统模型基础上对该平衡方法进行仿真模拟和对比分析,并根据模拟结果验证了该平衡方法的可行性。首先,建立了街区供热系统模型。本文根据街区供热系统各部件的物理特性,采用热容量质点系法,对街区供热系统各部件进行合理的简化和假设。然后再依据街区供热系统各部件的传热和流动特性,对各部件进行详细的数学描述,并利用差分方程对各数学表达式进行时间上的离散。最后,以实际街区供热系统为基础,建立了街区供热系统模型,并通过对比实测数据和仿真模拟的结果,验证了模型的适用性。其次,提出了新型的水力平衡方法。在供热系统模拟阻力法和回水温度调节法的基础上,根据街区供热系统的理论分析和数学公式推导,提出了基于模拟阻力法的街区供热系统水力平衡方法。然后对该方法在无恒温阀和有恒温阀供热系统中的应用情况进行了具体的分析。最后分别探讨了这两种供热系统的初调节和运行期水力平衡的情况,并设计了详细的水力平衡流程。最后,对该水力平衡方法进行模拟验证。在街区供热系统模型上运行该平衡方法,然后通过分析不同供热系统形式的模拟结果,验证该方法的可行性,并得到以下结论:该方法在定供水温度下调节到水力平衡的速度比实测供水温度更快,精度更高;该方法在第一次设定阀门开度时,采用设计阻力系数设定阀门开度或者全部阀门设定为50%开度,调节到水力平衡的速度和精度差别不大;该方法采用阀门全开时的通导数比方程作为基准时,调节到水力平衡的速度比采用前一步的通导数比方程作为基准时更快,精度更高。
【图文】：

o , o , o i , ,aire in e in air e e in ie in air ie f f air dTq A h T T A h T T A h T d ff f f air fdTC A h T Td , , , ,ieie ie in ie in air ie ie out ie out ie oedTC A h T T A h T Td , , , , , ,oeoe in oe in air oe ie out ie out ie e oe out oe out oeTA h T T A h T T A h T d ——室内空气总热容，，J/℃；——室内物体热容，J/℃；——内围护结构热容，J/℃；e——外围护结构热容，J/℃；r——室内温度，℃；

可得下述的公式： aveh w g hdTC c G T T qd h ave airq KA T T( )ave airK T T 热容，J/℃；热容，J/(℃ kg)；，kg/s；温度的算术平均值，℃；度，℃；度，℃；换热系数，W/(m2 ℃)；
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU995

【参考文献】

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本文编号：2602449