(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202110058581.4 (22)申请日 2021.01.16 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 112818610 A (43)申请公布日 2021.05.18 (73)专利权人 西安交通大 学 地址 710049 陕西省西安市咸宁西路28号 (72)发明人 李会雄　李汪洋　常福城　胡子图　 刘龙　李熙　 (74)专利代理 机构 西安通大专利代理有限责任 公司 6120 0 专利代理师 李鹏威 (51)Int.Cl. G06F 30/28(2020.01) G06F 30/27(2020.01) G06F 113/08(2020.01) G06F 113/14(2020.01)G06F 119/08(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (56)对比文件 CN 111878182 A,2020.1 1.03 CN 110887057 A,2020.0 3.17 CN 112213355 A,2021.01.12 CN 106801863 A,2017.0 6.06 US 2014102098 A1,2014.04.17 KR 101894542 B1,2018.10.04 党士忠等.水流 量标准装置的流 量和压力快 速控制. 《控制工程》 .2019,(第04期), 杜景琦等.超临界火电机组给水全程控制策 略研究. 《云南电力技 术》 .2014,第2014 年卷(第2 期), Shi-He Chen等.A Study of Fixed Steam Pressure Control of. 《Ap plied Mechanics and Materials》 .2013,第2 91-294卷 审查员 许贺 (54)发明名称 超临界水流动换热实验系统压力与流量的 调控方法及系统 (57)摘要 本发明公开了超临界水流动换热实验系统 压力与流量的调控方法及系统， 根据换热实验系 统中管道的参数以及主旁路阀门的开度计算管 道的特性曲线； 获取换热实验系统中泵的特性曲 线； 根据管道的特性曲线和泵的特性曲线计算换 热实验系统的总流量和总压力； 计算换热实验系 统的主旁路压降； 根据总流量和总压力以及主旁 路压降计算主旁路流量； 根据主旁路流量、 总压 力、 主路阀门开度和旁路阀门开度， 拟合得到主 路阀门开度和旁路阀门开度与主路流量、 旁路流 量以及总压力之间的关系； 根据主路阀门开度和 旁路阀门开度与主路流量、 旁路流量以及总压力 之间的关系， 通过机器学习建立调控模型。 本发 明能够快速准确的对换热实验系统进行调控进而达到试验参数。 权利要求书2页 说明书6页 附图2页 CN 112818610 B 2022.10.25 CN 112818610 B 1.一种超临界水流动换 热实验系统压力与流 量的调控方法， 其特 征在于， 包括： 根据换热实验系统中管道的参数以及主路阀门和旁路阀门的开度计算换热实验系统 中管道的特性曲线； 其中， 所述管道的参数包括管道长度和管道内径； 获取换热实验系统中泵的特性曲线； 根据管道的特性曲线和泵的特性曲线计算换 热实验系统的总流 量和总压力； 计算换热实验系统的主路压降和旁路压降； 根据换热实验系统的总流量和总压力以及主路压降和旁路压降计算主路流量和旁路 流量； 根据主路流量、 旁路流量、 总压力、 主路阀门开度和旁路阀门开度， 拟合得到主路阀门 开度和旁路阀门开度与主路流量之 间的关系、 拟合得到主路阀门开度和旁路阀门开度与旁 路流量之间的关系以及拟合得到主路阀门开度和旁路阀门开度与总压力之间的关系； 根据主路阀门开度和旁路阀门开度与主路流量之间的关系、 主路阀门开度和旁路阀门 开度与旁路流量之 间的关系以及主路阀门开度和旁路阀门开度与总压力之 间的关系， 通过 机器学习建立调控模型， 根据所述调控模型实现换热实验系统压力与流量的调控； 所述调 控模型以主路阀门开度和旁路阀门开度为输入， 以主路流 量、 旁路流 量和总压力为输出。 2.根据权利要求1所述的一种超临界水流动换热实验系统压力与流量的调控方法， 其 特征在于， 所述根据换热实验系统中管道的参数以及主路阀门和旁路阀门的开度计算换热 实验系统中管道的特性曲线， 具体 计算公式为： 式中： P为管道中的压力； β和m为系数， 通过列宾宗公式查询得到； l为管道长度， d为管 道内径， Q 为管道流 量， υ为管道中流体的动力粘度； ΔZ为管道终点和起 点之间的高程差 。 3.根据权利要求1所述的一种超临界水流动换热实验系统压力与流量的调控方法， 其 特征在于， 所述 获取换热实验系统中泵的特性曲线， 具体为： 根据换热实验系统中泵的型号 查询获取。 4.根据权利要求1所述的一种超临界水流动换热实验系统压力与流量的调控方法， 其 特征在于， 所述根据管道的特性曲线和泵的特性曲线计算换热实验系统的总流量和总压 力， 具体方法为： 将管道的特性曲线和泵的特性曲线 联立求解得到换热实验系统的总流量G 和总压力P。 5.根据权利要求1所述的一种超临界水流动换热实验系统压力与流量的调控方法， 其 特征在于， 所述计算换 热实验系统中主路压降和旁路压降， 具体 计算公式为： hw1＝∑hf1+∑hj1 hw2＝∑hf2+∑hj2 式中： 下标1代表主路， 下标2代表旁路； hw为管道内压降； hf为沿程阻力损失； hj为局部权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 112818610 B 2阻力损失； l为管道长度； d为管道内径； ν为断面平均流速； g为重力加速度； λ和 ζ为 沿程阻力 系数。 6.根据权利要求5所述的一种超临界水流动换热实验系统压力与流量的调控方法， 其 特征在于， 所述根据换热实验系统的总流量和总压力以及主路压降和旁路压降计算主路流 量和旁路流 量， 具体计算公式为： G＝G1+G2＝ρ v1+ρ v2 G为总流量； G1为主路流量； G2为旁路流量； ρ 为流体密度； ν1为主路断面平均流速； ν2为主 路断面平均流速 。 7.一种超临界水流动换 热实验系统压力与流 量的调控系统， 其特 征在于， 包括： 管道特性曲线计算模块， 用于根据 换热实验系统中管道的参数以及主路阀门和旁路阀 门的开度计算换热实验系统中管道的特性 曲线； 其中， 所述管道的参数包括管道长度和管 道内径； 泵特性曲线获取模块， 用于获取 换热实验系统中泵的特性曲线； 总流量和总压力计算模块， 用于根据 管道的特性曲线和泵的特性曲线计算换热实验系 统的总流 量和总压力； 主旁路压降计算模块， 用于计算换 热实验系统的主路压降和旁路压降； 主旁路流量计算模块， 用于根据换热实验系统 的总流量和总压力以及主路压降和旁路 压降计算主路流 量和旁路流 量； 拟合模块， 用于根据主路流量、 旁路流量、 总压力、 主路阀门开度和旁路阀门开度， 拟合 得到主路阀门开度和旁路阀门开度与主路流量之间的关系、 拟合得到主路阀门开度和旁路 阀门开度与旁路流量之间的关系以及拟合得到主路阀门开度和旁路阀门开度与总压力之 间的关系； 调控模型建立模块， 用于根据主路阀门开度和旁路阀门开度与主路流量之间的关系、 主路阀门开度和旁路阀门开度与旁路流量之间的关系以及主路阀门开度和旁路阀门开度 与总压力之间的关系， 通过机器学习建立调控模型， 根据所述调控模型实现换热实验系统 压力与流量的调控； 所述调控模型以主路阀门开度和旁路阀门开度为输入， 以主路流量、 旁 路流量和总压力为输出。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 112818610 B 3