[发明专利]一种基于Modelica语言的通用离心泵动态仿真模型的建模方法

权利要求书

1.一种基于Modelica语言的通用离心泵动态仿真模型的建模方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)采用模块化建模方式，将离心泵动态模型封装于离心泵组件模块中，不同离心泵组件模块之间通过接口传输数据；所述离心泵组件模块包含四个接口，分别为port_a流体入口、port_b流体出口、flange_a机械入口、flange_b机械出口；其中，port_a流体入口和port_b流体出口传递的接口变量为压力p和流量m_flow；flange_a机械入口和flange_b机械出口传递的接口变量为旋转角度phi和扭矩tau；压力p和旋转角度phi为势变量，相连的离心泵组件模块在接口处势变量相等；流量m_flow和扭矩tau为流变量，相连的离心泵组件模块在接口处流变量之和为零；

2)根据不同研制阶段，通过代码切换的方式进行离心泵的动态仿真：

2.1)方案论证阶段，输入离心泵额定设计转速、扬程和流量，从而拟合获得泵扬程特性曲线和功率特性曲线，通过系数换算获得动态扬程特性系数和动态效率特性系数，最终通过泵的惯性流动方程求解其动态工作过程的转速、扬程和流量；

2.2)产品试验阶段，在泵水力试验中，通过电机控制离心泵以固定转速运转，给定不同泵入口水流量，测量泵扬程和功率，从而拟合获得泵扬程特性曲线和功率特性曲线，通过系数换算获得动态扬程特性系数和动态功率特性系数，最终通过泵的惯性流动方程求解其动态工作过程的转速、扬程和流量；

2.3)产品试验阶段，在泵水力试验中，通过电机控制离心泵以固定转速运转，给定不同泵入口水流量，测量泵扬程和效率，从而拟合获得泵扬程特性曲线和效率特性曲线，通过系数换算获得动态扬程特性系数和动态效率特性系数，最终通过泵的惯性流动方程求解其动态工作过程的转速、扬程和流量；

2.4)产品试验阶段，在泵水力试验中，通过电机控制离心泵以固定转速运转，给定不同泵入口水流量，测量泵扬程，从而拟合获得泵扬程特性曲线，通过系数换算获得动态扬程特性系数，采用二级泵额定设计效率替代效率特性曲线，最终通过泵的惯性流动方程求解其动态工作过程的转速、扬程和流量。

2.根据权利要求1所述的基于Modelica语言的通用离心泵动态仿真模型的建模方法，其特征在于：

步骤2)中代码切换的方式具体为：

建立变量Num_Type，为其配置四种计算模式选项，分别为choice＝1代表选择“内置公式扬程-效率”，进行步骤2.1)，choice＝2代表选择“水试扬程-功率”，进行步骤2.2)，choice＝3代表选择“水试扬程-效率”，进行步骤2.3)，choice＝4代表选择“二级泵水试扬程-效率已知”，进行步骤2.4)；

将变量Num_Type配置为可选模式，离心泵组件模型参数设置面板上选择四种计算模式选项之一；

将不同计算模式下需要的输入参数在代码中进行配置，在参数选择时，选中的参数被激活，同时显示于参数面板上，其余参数被隐藏，以实现不同计算模式下参数的按需配置。

3.根据权利要求1或2所述的基于Modelica语言的通用离心泵动态仿真模型的建模方法，其特征在于，步骤2)中，在进行离心泵的动态仿真时，需在使用该离心泵的泵压式液体火箭发动机的起动初期进行离心泵起动过程的分区处理：

若离心泵处于正常工作区，采用扬程方程描述；

若离心泵处于正转正流制动耗能区，则进行扬程分区处理。