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摘要
建立了起重船压载水系统的虚拟井群系统和管网结构模型,分析了节点水头和流量的计算方法,研究了管路压降损失的计算方程,考虑了阀门开度和泵节点等特殊节点。建立了管网系统的流量-水头矩阵方程,采用矩阵分割和迭代方法求解节点的水头。为了提高矩阵方程计算效率,得到了实际流通路径的预流通方案。以某起重船压载水系统为原型,建立了仿真系统,实现了人机交互操作控制管网,并实时监控系统工作状态。设置舱室阀门开度分别为1.0、0.5的工况,进行了压载泵输出流量为3 500m3·h-1,输入到8P、8S、6P、6S、4P、4S六个压载水舱的仿真试验。仿真结果表明:阀门开度均为1.0时,各压载水舱流量分别为603.73、603.73、605.88、605.88、540.39、540.39m3·h-1,流量和管路长度成反比,将8P、8S舱室阀门开度调整为0.5,6个舱室流量分别为484.87、484.87、670.19、670.19、594.94、594.94m3·h-1,因此,流量对阀门开度较敏感,并且阀门开度对相邻节点的流量影响较大,这与实际压载水系统具有较高的吻合度;求解算法收敛速度快,经过5次循环后,流量计算值趋于稳定解。
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