建模和仿真正在成為評估復雜大型能源系統的重要工具,用來應對能源轉型所帶來的更加嚴格的安全,可用性,環境,經濟和社會約束。事實上,目前有大量的需求在復雜物理系統和環境之間尋找一種有效的方法來保質保量的分析物理系統的各種表現。
系統建模,也稱為0D/1D建模,是介于類似CFD和控制系統設計之間的交叉學科,它旨在用第一物理定律來描述系統,這些法則在能夠避免不符合事實的條件并最小化計算時間在與經驗閉環的情況下實現平均化結果。物理系統常常用來建立仿真模型用來從給定的初始值和時間點上開始預測系統的行為。得益于0D、1D的仿真技術,時間周長可以擴展到秒級到年級不等,而且在普通筆記本上也可以實現較快的計算,這種優點對于長周期的仿真其實是很有用的。0D、1D建模技術還被用來評估和檢測系統當前的狀態,并結合其他數據技術用通過嵌入在模型中的知識提高數據的質量。
0D/1D建模也可以覆蓋整個系統的生命周期,從初步設計到調試,運維,它可以用于各種任務。
這本書致力于發電廠建模的物理和數學知識,沒有考慮具體的數據。感謝現有的modelica技術,它在幾個商用和開源工具中已經得到了使用,它可以將模型方程轉化為仿真代碼,因此,本書依靠modelica去產生數值結果,但是本書不會介紹如何使用modelica進行建模和仿真,既沒有提高相關的技術和代碼語言。更進一步說,這本書學到的知識可以用于如何工具進行建模,而不僅僅是modelica。
1. 建模與仿真導論
2.熱力學和傳熱概論
3.平均物理量
4. 控制方程
5.靜態系統
6. 火力電站建模與仿真
7. 蒸汽發生器建模
8. 燃燒室建模
9. 換熱器建模
10. 汽輪機建模
11. 燃氣輪機建模
12. 離心泵建模
13 壓力損失建模
14 體積建模
15 內燃機建模
16 太陽能集熱器建模
17 流體方程到組建模型的實現