网络图论在供热管网中的分析应用
近年来，我国城镇集中供热迅速发展，供热管网数量逐渐增多，但供热管网普遍存在水力失调的现象，导致了能源的浪费。因此，如何克服水力失调，对供热管网进行水力平衡调节，实现供热管网的水力平衡就显得尤为重要。水力平衡的调节手段多种多样，本文重点研究初调节中的模拟分析法在管网水力平衡中的应用，当管网结构比较简单，可以采用手算方法，一旦遇到复杂管网时，手算就比较困难。因此，本文结合网络图论知识，利用 Matlab软件编制快捷、方便的水力平衡调节软件，对于大型管网，即便调试人员不具备编程的能力，也可以利用该软件进行快速的计算，给出水力平衡调节的方案，从而提高初调节的效率。 软件的编制主要以图论和管网拓扑结构为理论基础，通过建立供热管网的水力工况数学模型，重点分析了模拟分析法的应用。在程序的多次验算后，根据验算结果的精确度找到了适合非线性管道网络，即供热管网的数学算法；用 Matlab软件编写了水力计算程序（MPK）和水力平衡的调节程序（HBRC）；结合Matlab中GUI界面的可视化编程语言，编写了软件的可视化程序（HBRS）；最终将主程序和相关子程序打包构成管网水力计算及水力平衡调节软件，简称HBRS软件。软件安装后，使用者通过输入少量的供热管网初始参数：管段编号、节点编号、管段阻力系数等，然后点击软件界面的运行、查看按钮后便可得到供热管网调节前的水力计算结果，并根据管段的水力失调度给出供热管网水力平衡的调节方案。软件的编制完成后，为了进一步验证软件的可行性，利用某小型管网的理论计算值与HBRS软件计算值进行对比分析，包括水力计算结果与水力平衡调节的运行结果。验证了HBRS软件的可行性及计算结果的精确性。最后以幸福家园小区的供热管网为实例，对管网进行拓扑结构简化、编号后，利用所编软件进行计算，得到了初调节前各用户的水力失调状况，并通过软件计算得到了幸福家园小区的水力平衡调节方案。
供热管网;水力平衡;网络图论;拓扑结构
哈尔滨工程大学
硕士
热能工程
孙刚
2014
中文
TU833.12;O157.5
87
2015-08-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）