流体网络的建模在工业系统仿真中具有不可缺少的重要地位,要对一个工业系统进行仿真,必须首先研究如何仿真其所属流体网络系统。运用计算机技术中的图形化方法对流体网络进行建模,可实现模块的可重用性,大大减少了人工编程的工作量,提高了建模和调试工作的效率。流体网络图形化建模系统的设计与实现内容主要包括以下几个方面:一、系统能够将流体网络中各种常见设备以工程图形的形式表示出来,而且要具备对图形的处理功能;每个图形有与之相对应的模型算法,且图形要具备调用其算法的功能。二、实际设备上有工作物质的进、出口,系统中以图形上的端口表示实际设备工作物质的进、出口。三、系统能够将这些设备图形按照实际系统流程用连线连接起来,然后赋予设备图形端口以实际的数据参数。四、设备图形能够把从端口获得的数据传递给相应的设备模型算法进行仿真运算,然后把运算结果通过端口传递给与之相连接的其它设备图形。五、系统能够按照流体网络的拓扑结构使数据传递遍历整个流体网络模型。通过流体网络图形化建模系统的图形界面可进行设备的图形化表示、图形的处理和控制流体网络的仿真运算。图形、端口和连线在系统中都以类的实例对象形式存在,分别用以描述流体网络中的设备,设备工作物质的进、出口和设备间的连接管道。这样就将建模系统中的各对象和实际流体网络中的各设备对象对应了起来。每个图形对象中保存了其数学模型函数的指针,图形可以通过该指针实现对其算法的调用。图形端口负责实现设备模型输入和输出数据,连线建立了图形端口间的连接关系,这样便建立了流体网络中所有设备模型的联系。系统将流体网络抽象为有向图来进行流体网络结构的拓扑分析,对流体网络结构的拓扑分析为数据的在流体网络中的传递提供了依据。本文介绍的流体网络图形化建模系统是在Visual C++集成开发环境中,运用面向对象与模块化编程思想实现图形用户界面、图形处理功能以及流体网络中数据的传递;使用FORTRAN语言来实现流体网络中各设备的仿真数学模型算法;然后利用动态链接库技术实现C++与FORTRAN语言的混合编程。最后,依据现代火力发电厂的组成及其生产过程的基本原理,搭建太原第一热电厂300MW火力机组热力系统图,给出了火力机组中锅炉子系统的运算流程及系统中各换热设备进行温度、压强仿真运算的数学模型,对其中的流体物质进行了有关温度的仿真运算,并通过ANSI/ISA77.20标准对仿真结果的做了合理性分析。分析结果得出:75%的温度仿真运算结果是合理的。