Flowmaster在电力行业的应用介绍（转）

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1  软件介绍
Flowmaster2是FMI公司的产品,开发FLOWMSTER2的想法来自与英国流体力学研究协会，此协会在全世界的流体领域享有很高的声誉。目前该公司不但提供领先的一维流体系统仿真软件FLOWMASTER2，同时也向客户提供技术咨询，技术合作等服务。到目前为止，已有800多家公司购买了FLOWMASTER2，共2000多个使用许可，用户遍布世界上40个国家和地区，既有政府部门，也有私人企业以及教育单位。 FLOWMASTER2流体系统仿真工具已经通过了ISO9002认证。
Flowmaster2是面向工程的完备的流体系统仿真软件包，对于各种复杂的流体系统，工程师可以利用FLOWMASTER2快速有效的建立精确的系统模型，并进行完备的分析。FLOWMASTER2具备的分析模块可以对流体系统进行稳态和瞬态分析，可以对不可压缩流体和可压缩流体系统进行分析，可以对系统进行热传导分析。
2软件功能
1）对流量、压力、温度、流速等参数进行预测
在电厂的设计中，流量、压力、温度、流速等参数是影响到整个系统安全性与可靠性的参数，我们必须对其在概念设计阶段对几个参数进行预测，以及在运行过程中进行监控。只有经过通过对这几个参数的预测以及监控，工程师正确的做出分析和判断，不断的优化改进系统，才能较好的避免出现水锤，合理的分配流量，选择适当的供水泵，提高系统的安全性与稳定性。
2）液体、气体、空调系统分析
Flowmaster在流体领域由于其分析类型完善，求解器先进，一直处于全球领先地位，既可以进行液体系统的分析，也可以进行气体系统（可压缩、不可压缩系统的分析），同时能针对空调系统气液两相流的特殊情况进行分析。
3）元件尺寸分析
在概念设计阶段，工程中通常会提出流速只能在一定范围内变动这类要求，从而管路、阀门、弯管、水箱等元件的尺寸只能在一定范围内变化，在flowmaster软件中我们可以设定流速变化的范围，求解出这些元件尺寸变化的范围（比如给定流速在1米/秒至3米/秒之间变化，求解出管路的直径尺寸应该在0.5米至0.8米之间才能满足要求），这个功能给工程师带来极大的便利。
4）流量平衡分析
在工程设计中，工程师会对流量提出各种要求，是否在每一个支路都有足够的流量，是否需要在每个支路上加上限留孔板使流量达到工程师的要求，每个限流孔板的直径加多少才能使流量达到工程师的要求，要选用多大的管径、阀门开度应该置于何处，才能满足流量的需要。这些问题都可以通过flowmaster软件的流量平衡功能进行求解，这些问题如果由工程师手工进行计算，几乎不可能实现，而flowmaster软件可以轻易的求解出这些问题。
5）复杂管网系统计算
复杂管网系统一直是工程中计算的一个难点，由于分支众多，变量繁多，很难进行匹配和分析，在传统的设计思路中，无法进行定量的计算，基本上是以实验以及工程师经验判断为主，而在核电工程中对安全性、可靠性的要求非常高，所以工程师必须对管网系统进行定量计算的分析，及时的改进、优化系统设计才能提高设计质量，通过Flowmaster软件工程师可以非常迅速的进行复杂管网系统的计算，分析水锤现象，对流量进行调整，保证每个支路都有足够的流量，运用flowmaster软件进行复杂管网计算可以大大的提高设计质量，缩短研发周期，节约成本。
3软件优点
1）模型库完备、先进
a）．总共有近40个元件族（比如泵族，管道族，换向阀族等），400多种元件，涵盖了目前流体系统需要的所有的标准元件。比如，在泵元件族中，就有齿轮泵、活塞泵、叶片泵、轴向泵、径向泵、混合泵等；
b）．元器件参数齐全,任何一种元器件所能涉及到的参数在Flowmaster中均有体现，参数的输入全部表格化，简单明了；
c）． Flowmaster支持用户自己进行元件开发，只要进行简单的定义以及C语言或者Fortran编程，用户即可在Flowmaster元件库中开发出属于自己的元件，满足特殊的要求
2）控制元件类型完善，可以轻易实现各种复杂控制逻辑
a).  在flowmaster软件中有各种类型的控制器，对于常用的泵，阀门等元件都有单独的控制元件进行控制，可以以曲线、方程、表格的形式进行控制，同时还有探测器元件，在运算的过程中，随时探测各个部件处压力，流量等变量的变化，并以图表的形式直观的反应给工程师。在瞬态运算的过程中，可以使用拖动滑条的方式，即使的改变变量，以观察变量的变化给整个系统带来的影响。
b).  独特的控制元件，如控制器（Controller）、信号发生器（Signal Generator）、记录器（Recorder）、信号分配器(Signal Spliter)、信号测量器（Gauge）和时钟（Clock）;这些控制元件可以通过曲线或代数表达式控制，也可以通过Visual Basic或JAVA语言编程控制，可以随心所欲地实现设计人员的控制想法；实现复杂的控制思想。
c)  Flowmaster可以和Matlab等软件接口，进行联合仿真，使用Matlab来实现更为高级和复杂的控制。  
3）与各种常用CAE软件均有接口
a)与Fluent软件联合仿真，把参数传递给Fluent作为Fluent的边界条件，对局部的细节进行更为详细的计算分析。
b)与Matlab进行联合仿真，实现高级的控制逻辑
c)与Excel进行接口，变量的输入输出，结果的分析，曲线的生成都将在Excel界面内完成，使分析更为直观和简便。
4电力行业应用
1)水锤现象,气蚀现象分析
准确的预测并详细的计算分析水锤现象.计算产生的水击波的大小以及衰减时间.预测在系统中何处会发生气蚀现象.
2)管道阻力计算  
用弯管、阀门、大小头、三通等元器件建立系统模型，准确的计算管道阻力,提高系统安全性,可靠性,选用合适经济的泵.
3)热网计算
电厂可以对外供应热蒸汽,供热管路表面包覆有绝热层, Flowmaster可以对热网问题进行解算，根据绝热层材料、厚度等物性参数解算出在热网中各个节点的温度。
4)管路释压  
为了使管路不会因为压力过大而暴裂,管路系统中都有释压装置,Flowmaster帮助用户快速高质量的设计释压管路以及选用释压阀.
5)长距离输水线路设计(管线设计)  
在长距离输水线路中,使用Flowmaster可以计算在整个输水线路中任何一个节点的压力,温度,以及流速,并且可以考虑到地形(高度)因素对整个输水线路的影响.

6)消防系统
消防系统由于分支多,喷头多,管路复杂,而且有高度差,一直是计算的难点,利用Flowmaster可以准确的计算在每个喷头处的压力,验证泵的能力是否能使最不利条件处满足要求.
5典型用户
ABB Alstom Power
ABB Atom
ABB Kraft
Alstom Power
ANSALDO
AUSTA Electric
BETEN
British Energy Ltd
CEA-CESTA
EAcoE Bangalore
EDF CLI
Edison
ESKOM
Fiat Engineering
GE Energy
Innogy Plc
Israel Electric Corp.
Japan Atomic Rsch
Kawaju Techno
Knolls Atomic Labs
Korea Electric Inst.
Korea Power Co.
Kvaerner Oilfield
Mitsubishi Heavy Ind
Osaka Engineering
Pacific Power
PowerGen Plc
Rolls-Royce
Siemens
Tokyo Electric Serv.

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下面引用由technical在 2005/07/20 02:33pm 发表的内容：
1  软件介绍
Flowmaster2是FMI公司的产品,开发FLOWMSTER2的想法来自与英国流体力学研究协会，此协会在全世界的流体领域享有很高的声誉。目前该公司不但提供领先的一维流体系统仿真软件FLOWMASTER2，同时也向客户 ...