收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于矩阵论的供热管网阻力系数辨识研究

刘永鑫  
【摘要】:集中供热系统是城市重要的基础设施,因其具有节能、环保和供热质量好等优点,在“节能减排”的大环境下将得到更广泛的应用。供热管网作为集中供热系统中的重要部分,具有规模大、结构复杂、投资巨大以及社会影响重大等特点,因此倍受关注。目前,供热管网水力工况计算、运行调度以及可靠性分析等几个方面的研究较多,而供热管网阻力特性辨识方面的研究较少。如果无法准确获得供热管网实际运行条件下的阻力系数,供热管网水力工况计算以及运行调度等研究大都只能停留在理论计算模拟与定性分析上。计算与分析的结果往往与实际运行情况不符,从而大大降低研究成果的实用价值。目前在为数不多的供热管网阻力系数辨识研究中,对供热管网辨识模型的研究还比较少,并且辨识方法单一,辨识准确程度不高、辨识计算耗时较大。因此,对供热管网阻力系数辨识问题开展深入研究有着重要的理论意义和实用价值。 本文针对供热管网阻力系数辨识问题进行了较为深入的研究,提出了一些行之有效的辨识研究方法。首先利用矩阵方程形式表达供热管网阻力系数辨识问题,并结合系统能观测性理论,指出供热管网节点压力均可观测是满足供热管网阻力系数辨识能观测性的必要条件。在此基础上提出多水力工况条件下满足供热管网阻力系数辨识能观测性的充分条件以及该条件下的辨识求解方法,为供热管网阻力系数辨识的理论研究及实验测试提供了一种新的研究途径。 考虑现有供热管网的实际观测条件一般不能满足辨识能观测性的要求,本文结合线性方程组的解分析理论和广义逆矩阵理论,提出基于广义逆矩阵理论辨识供热管网阻力系数的方法。该方法可以应用于一般观测条件下的供热管网阻力系数辨识问题的研究,其中利用逐步线性化的迭代方法求解辨识方程组的广义逆解,并以方程组解中的阻力系数值作为辨识结果,逼近供热管网阻力系数的实际值。而后,将基于广义逆矩阵理论辨识供热管网阻力系数的方法应用于辨识算例。 本文提出在可能获取更多的观测数据的条件下,可以利用部分管段(一般为一组链支管段)阻力系数初始值作为辨识的已知条件,辨识得到供热管网阻力系数。考虑到利用空间供热管网模型可以更直接地反映供热管网实际情况,利用分块矩阵表示空间供热管网阻力系数辨识问题,在求解辨识问题的同时结合空间供热管网的特点提出适用于空间供热管网阻力系数辨识的链支管段选择方案。 结合聚类分析理论提出了基于反映供热管网阻力系数变化的管段流量和节点压力观测点优化布置方法。基于矩阵论中的矩阵对矩阵微分运算法则以及供热管网阻力系数变化对管段流量和节点压力影响的线性分析结果,在上述研究基础上,提出利用管段流量和节点压力观测点相对灵敏度研究观测点优化布置问题,并且根据供热管网设计值计算相对灵敏度。 最后,利用供热系统多功能试验台及某集中供热管网观测数据进行供热管网阻力系数模拟辨识研究,说明不同供热管网观测条件下的阻力系数辨识方法的实现过程,表明本文所提出的辨识方法具有较高的辨识计算效率和较好的实际工程应用前景。 本文基于系统能观测性理论指出多水力工况条件下供热管网阻力系数辨识满足能观测性条件的可能性,在满足辨识能观测性的条件下可以直接求解阻力系数辨识问题。考虑到实际供热管网中压力和流量观测点的布置情况,提出基于广以逆矩阵理论辨识供热管网阻力系数的方法,以辨识方程组的广义逆解作为供热管网阻力系数辨识结果,该结果与实际值一般比较接近。在具备更加完善观测条件的情况下,可以利用基于一组链支管段阻力系数值的辨识方法得到更加接近实际值的供热管网阻力系数辨识结果。在上述研究基础上,可以依据观测点相对灵敏度选择合适的观测数据进行供热管网阻力系数辨识。本文的研究成果为进一步研究供热管网阻力系数辨识问题及实际工程应用奠定了理论基础,具有一定前导性。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 肖益民,付祥钊;环状供热管网水力计算方法探讨[J];重庆大学学报(自然科学版);2005年11期
2 井汇;张秀德;孙蒙地;;图形化供热管网水力计算软件的开发[J];科技资讯;2007年19期
3 吕元;波纹管补偿器在电厂供热管网中的应用[J];电力学报;2002年02期
4 刘先为,鲁宏仁,武文杰;热网循环水泵与管路特性曲线适应性探讨[J];山西建筑;2003年10期
5 田雨辰,宋绛雄,陈雨涛;供热管网水力平衡调试是实现建筑节能的有效途径[J];天津建设科技;2005年04期
6 孙立涛;刘彤妍;;直埋保温管在供热管网中的应用[J];黑龙江生态工程职业学院学报;2009年02期
7 朱威威;;浅谈供热管网技术管理几个问题[J];黑龙江科技信息;2009年12期
8 刘颖;;城市集中供热管网中继泵站设置优化探析[J];科技资讯;2010年05期
9 温勇;;对直埋供热管网技术的几点体会[J];黑龙江科技信息;2011年20期
10 薛宏文,张帆;供热运行中参数调节的优化[J];暖通空调;2001年02期
11 史永新;浅谈聚氨酯直埋式保温管在供热管网中的应用[J];山西建筑;2002年01期
12 张建萍;;城市供热管网失水问题的分析和解决措施[J];资源节约与环保;2005年05期
13 赵海涌;;浅议在役供热大型管网的安全评估问题[J];区域供热;2009年06期
14 宋丽娟;;浅谈供热管网失水原因与对策[J];科技促进发展;2010年08期
15 杨静;;环网水力计算及优化软件的程序开发[J];区域供热;2011年02期
16 郝占奎;;浅谈供热管网失水成因及对策[J];青春岁月;2011年10期
17 宋丽娟;;浅谈供热管网失水原因与对策[J];科技促进发展(应用版);2010年08期
18 杨振耀,曹超;某厂供热系统问题诊断及保温材料优化[J];西安建筑科技大学学报;1996年03期
19 高少东;;自立式流量控制器在一热电供热管网中的应用[J];天津电力技术;1996年S1期
20 韩忠;供热管网水力失调的治理及其优化[J];科技情报开发与经济;2003年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 刘永鑫;邹平华;;供热管网阻力系数辨识方法比较研究[A];全国暖通空调制冷2010年学术年会论文集[C];2010年
2 邹平华;王晓霞;周志刚;王威;张翔;李勇;;环形供热管网故障工况限额供热与非限额供热[A];全国暖通空调制冷2004年学术年会资料摘要集(2)[C];2004年
3 杨红;卜增文;;用改进模拟退火法实现供热管网可靠性和经济性的双目标优化[A];全国暖通空调制冷2004年学术年会资料摘要集(2)[C];2004年
4 韦节廷;王涛;;应用图论确定供热管网的最优方案[A];全国暖通空调制冷1994年学术年会资料集[C];1994年
5 陈杰;安大伟;娄承芝;孙延刚;;集中供热管网遥测远传系统研究[A];全国暖通空调制冷2002年学术年会资料集[C];2002年
6 杨新;;供热管网水力失调与节能改造[A];2008年铁路暖通空调学术年会论文专辑[C];2008年
7 董重成;那威;李岩;;供热管网保温厚度计算分析的研究[A];全国暖通空调制冷2004年学术年会资料摘要集(2)[C];2004年
8 王连成;;天津奥林匹克中心体育场暖通空调系统设计[A];地温资源与地源热泵技术应用论文集(第三集)[C];2009年
9 刘伟;孙兴;;基于BP技术在供热管网故障预测中的应用[A];山东制冷空调——2009年山东省制冷空调学术年会“烟台冰轮杯”优秀论文集[C];2009年
10 杨华;齐承英;张新光;高艳;安晓英;;室内流量阶跃变化时热网工况模拟及控制策略研究[A];全国暖通空调制冷2006年学术年会论文集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘永鑫;基于矩阵论的供热管网阻力系数辨识研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
2 雷翠红;供热管网泄漏故障诊断的研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
3 雷翠红;供热管网泄漏故障诊断的研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
4 王威;基于可靠性的热网结构及其输送备用能力的研究[D];哈尔滨工业大学;2008年
5 刘孟军;热网变量的随机分析及其随机优化设计研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
6 徐刚;北方城市民用建筑系统节能改造决策方法研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
7 袁军;大庆油田集中供热系统优化与管理研究[D];大庆石油学院;2010年
8 黄良沛;城市供水系统的优化调度与智能控制研究[D];中南大学;2005年
9 罗平平;裂隙岩体可灌性及灌浆数值模拟研究[D];河海大学;2006年
10 杨建军;油田注水系统智能优化方法研究[D];大庆石油大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 豆中州;集中供热管网优化设计研究[D];华北电力大学;2011年
2 吴空;合肥市供热管网现状及发展分析研究[D];合肥工业大学;2010年
3 赵娜;供热管网运行调节方法优化研究[D];华北电力大学;2011年
4 刘张刚;供热管网节能改造及输热能效分析[D];青岛理工大学;2012年
5 蔡明庆;热水供热管网热桥效应及节能措施研究[D];山东建筑大学;2012年
6 马喜成;集中供热管网动态特性分析及热瞬态预测研究[D];太原理工大学;2011年
7 钟坤;新疆医科大学供热管网节能改造方案研究[D];重庆大学;2011年
8 王远清;基于GIS的供热管网水力计算系统研究[D];华北电力大学;2011年
9 杜雷;供热管网CAD系统与水力优化计算研究[D];郑州大学;2003年
10 丁星阳;基于GIS的供热管网可视化仿真系统的理论研究与应用开发[D];浙江大学;2003年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 班彦钦;忻州供热管网费政府埋单[N];山西日报;2008年
2 陈剑;200万平方米城中村建筑纳入集中供热管网[N];太原日报;2011年
3 本报记者 李宝森 韩丽平;接连爆管 拷问供热管网安全[N];黑龙江日报;2010年
4 李明旭 记者张爱桐;千方百计打胜市区供热管网攻坚战[N];锦州日报;2009年
5 记者韩烨;主干道供热管网工程昨完工[N];抚顺日报;2010年
6 杨连 王桐林 王雪威;旧小区改造供热管网,可自己干[N];河北日报;2011年
7 特检;全力为供热管网改建工程提供优质技术服务[N];辽源日报;2008年
8 本报记者 曹培锋 见习记者 周迎久;张家口铺设集中供热管网[N];中国环境报;2009年
9 记者 王茵;确保十月三十日实现全线供热[N];辽源日报;2008年
10 本报记者 石翼;爱心筑起温暖工程[N];宝鸡日报;2009年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978