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第３ ２ 卷第４ 期２ ０ １４ 年８ 月中国民航大学学报Ｊ Ｏ Ｕ Ｒ Ｎ Ａ ＬＯ Ｆ Ｃ Ｉ Ｖ Ｉ ＬＡ Ｖ ＩＡ Ｔ ＩＯ ＮＵ Ｎ Ｉ Ｖ Ｅ Ｒ Ｓ Ｉ Ｔ Ｙｏ Ｆ Ｃ Ｈ Ｉ Ｎ ＡＶ ０ １． ３２ Ｎ ｏ ． ４Ａ ｕ ｇ ｕ ｓｔ２ ０ １４基于Ｓ ｉｍ ｕ ｌｉｎ ｋ 的输气管网系统稳态仿真初飞雪， 丁宇（ 中国民航大学机场学院， 天津３０ ０ ３０ ０ ）摘要： 采用Ｍ ａ ｔｌａ ｂ 软件中的Ｓ ｉｍ ｕ ｌｉｎ ｋ 仿真工具包， 通过对输气管网进行仿真来掌握管网运行工况。 首先建立了管道节点子模块， 依据管网拓扑结构图对各子模块进行连接． 分别建立了典型的枝状与环状输气管网稳态系统仿真模型， 并把仿真结果与其他文献中的运算方法所得结果进行比较， 从而对仿真模型进行验证。 仿真结果表明， 该方法与其他方法相比具有建模灵活、 实用性强、 拓展性好等特点． 可应用于输气管网的稳态仿真分析中。关键词： 输气管网； 稳态； Ｓ ｉｍ ｕ ｌｉｎ ｋ ； 仿真中图分类号： Ｔ Ｅ ８ ３２． ３文献标志码： Ａ文章编号： １６ ７ ４ —５５９ ０ １２０ １４ ）０ ４ —０ ０ ４ ３—０ ５Ｍ ａ ｔｌａ ｂ Ｓ ｉｍ ｕ ｌｉｎ ｋｌｉｂ ｒ ａ ｒ ｙｆ ｏ ｒｓｔｅ ａ ｄ ｙｆ ｌｏ ｗｓｉｍ ｕ ｌａ ｔｉｏ ｎｏ ｆｇ ａ ｓｐ ｉｐ ｅ ｌｉｎ ｅｎ ｅ ｔｗ ｏ ｒ ｋ ｓＣ Ｈ ＵＦ ｅ ｉ—ｘ ｕ ｅ Ｄ ｌＮ ＧＹ ｕ（ Ａ ｉ伊ｏ ｎＥ ｎ ｇ ｉｎ ｅ ｅ ｒ ｉｎ ｇ ｃｏ 如ｇ ｅ， Ｃ Ａ Ｕ Ｃ ， Ｔ ｉａ ｎ ｊｉｎ３０ ０ ３０ ０ ， Ｃ ｈ ｉｎ ａ ）Ａ ｂ ｓｔｒ ａ ｃ ｔ： Ｔ ｈ ｉｓｓｔｕ ｄ ｙａ ｉｍ ｓ ｔｏｇ ｒ ａ ｓｐｔｈ ｅｏ ｐ ｅ ｒ ａ ｔｉｎ ｇｃ ｏ ｎ ｄ ｉｔｉｏ ｎｔｈ ｒ ｏ ｕ ｇ ｈｔｈ ｅ ｓｉｍ ｕ ｌａ ｔｉｏ ｎ ｏ ｆｇ ａ ｓｔｒ ａ ｎ ｓｍ ｉｓｓｉｏ ｎｐ ｉｐ ｅ ｌｉｎ ｅｎ ｅ ｔｗ ｏ ｒ ｋｕ ｓｉｎ ｇｔｈ ｅＳ ｉｍ ｕ ｌｉｎ ｋｔｏ ｏ ｌｋ ｉｔｏ ｆＭ ａ ｔｌａ ｂ ． Ｆ ｉｒ ｓｔｌｙ ， ｔｈ ｅｓｕ ｂ － ｍ ｏ ｄ ｕ ｌｅ ｓ ｏ ｆｐ ｉｐ ｅ ｌｉｎ ｅｎ ｏ ｄ ｅ ｓ ａ ｒ ｅｅ ｓｔａ ｂ ｌｉｓｈ ｅ ｄ ． Ｔ ｈ ｅ ｎｔｈ ｅ ｙａ ｒ ｅｃ ｏ ｎ ｎ ｅ ｃ ｔｅ ｄ ｂ ａ ｓｅ ｄ ｏ ｎ ｔｈ ｅｔｏ ｐ ｏ ｌｏ ｇ ｉｃａ ｌｃｈ ａ ｒ ｔ ｏ ｆ ｔｈ ｅ ｎ ｅ ｔｗ ｏ ｒ ｋ ， ｔｏ ｓｈ ａ ｐ ｅ ｔｙ ｐ ｉｃａ ｌｍ ｏ ｄ ｅ ｌｓｓｉｍ ｕ ｌａ ｔｉｎ ｇｄ ｅｎ ｄ ｒ ｉｔｉｃ ａ ｎ ｄａ ｎ ｎ ｕ ｌａ ｒｓｔｅａ ｄ ｙ —ｓｔａ ｔｅ ｇ ａ ｓｔｒ ａ ｎ ｓｍ ｉｓｓｉｏ ｎｐ ｉｐ ｅ ｌｉｎ ｅｎ ｅ ｔｗ ｏ ｒ ｋ ｓｒ ｅ ｓｐ ｅ ｃ ｔｉｖ ｅ ｌｙ ． Ｓ ｉｍ ｕ ｌａ ｔｉｎ ｇｒｅｓｕ ｌｔｓ ａ ｒ ｅｃ ｏ ｍ ｐ ａ ｒ ｅ ｄｗ ｉｔｈｒｅｓｕ ｌｔｓ ｏ ｂ ｔａ ｉｎ ｅ ｄ ｖ ｉａｏ ｐ ｅ ｒ ａ ｔｉｏ ｎｍ ｅ ｔｈ ｏ ｄ ｓａ ｄ ｏ ｐ ｔｅ ｄｉｎ ｏ ｔｈ ｅｒ ｌｉｔｅｒａ ｔｕ ｒｅｍ ａ ｔｅ ｒ ｉａ ｌｓ， ｔｈ ｕ ｓｖ ｅｒ ｉｆ ｙ ｉｎ ｇｔｈ ｅｍ ｏ ｄ ｅ ｌｓ． Ｒ ｅ ｓｕ ｌｔｓｉｎ ｄ ｉｃａ ｔｅ ｔｈ ａ ｔｏ ｕ ｒ ｍ ｅ ｔｈ ｏ ｄｉｓｒｅｌａ ｔｉｖ ｅｌｙｍ ｏ ｒ ｅ ｆ ｌｅｘ ｉｂ ｌｅｉｎｍ ｏ ｄ ｅ ｌｉｎ ｇ ， ｍ ｏ ｒ ｅ ｐ ｒ ａ ｃ ｔｉｃ ａ ｌ， ａ ｎ ｄｍ ｏ ｒ ｅｐ ｏ ｗ ｅ ｒ ｆ ｕ ｌｉｎｅ ｘ ｐ ａ ｎ ｓｉｂ ｉｌｉｔｙ ， ａ ｎ ｄｔｈ ａ ｔ ｉｔ ｃ ａ ｎ ｂ ｅ ｕ ｓｅ ｄ ｉｎ ｔｈ ｅｓｔｅ ａ ｄ ｙ － ｓｔａ ｔｅｓｉｍ ｕ ｌａ ｔｉｏ ｎａ ｎ ａ ｌｙ ｓｉｓｏ ｆｇ ａ ｓｔｒ ａ ｎ ｓｍ ｉｓｓｉｏ ｎｐ ｉｐ ｅ ｌｉｎ ｅｎ ｅｔｗ ｏ ｒｋ ．Ｋ ｅ ｙ ｗ ｏ ｒ ｄ ｓ： ｇ ａ ｓｔｒ ａ ｎ ｓｍ ｉｓｓｉｏ ｎｐ ｉｐ ｅ ｌｉｎ ｅ ｎ ｅｔｗ ｏ ｒｋ ； ｓｔｅａ ｄ ｙ ｓｔａ ｔｅ ； Ｓ ｉｍ ｕ ｌｉｎ ｋ ； ｓｉｍ ｕ ｌａ ｔｉｏ ｎ近年来， 随着国民经济的发展， 中国对天然气的需求量也在日益增长， 天然气管网系统也变得日趋规模化和复杂化， 为合理地确定管网系统的设计方案和运行方案， 保证管网系统安全稳定供气， 对输气管网进行仿真是非常必要的１” 。 Ｓ ｉｍ ｕ ｌｉｎ ｋ 是一个用来对动态系统进行建模、 仿真和分析的软件包。 它提供了一种图形化的交互环境， 只需用鼠标拖动的方法便能迅速地建立起系统框图模型。 它和Ｍ ａ ｔｌａ ｂ 的无缝结合使得用户可以利用Ｍ ａ ｔｌａ ｂ 丰富的资源， 建立仿真模型， 监控仿真过程， 分析仿真结果刚。 因此， 本文将讨论应用Ｍ ａ ｔｌａ ｂ —Ｓ ｉｍ ｕ ｌｉｎ ｋ 建立起适合工程应用的枝状和环状管网模型， 以对输气管网进行仿真分析。１枝状管网系统仿真实例为了验证采用Ｍ ａ ｔｌａ ｂ —Ｓ ｉｍ ｕ ｌｉｎ ｋ 对复杂管网系统进行稳态仿真的可行性， 本文选取了文献［ ５］ｑ ｕ 的一中压枝状管网作为实例ｌ， 采用模块化建模的思路对其进行建模并求解［ ３１， 管网共有１０个节点， ９ 个管段。 其中节点１０ 是给定压力的节点， 拓扑结构如图ｌ所示。由于集输气站的站场压力损失较少， 在绘制管网图时把站场看成一个节点， 即站场不产生压降， 只在管件上产生压降， 而流量的变化只出现在节点上， 元件内部不产生流量的变化［ ６１。 管网已知管段信息数据收稿日期： ２０ １３—０ ６ —２６ ： 修回日期： ２０ １３—０ ９ —１７基金项目： 中央高校基本科研业务费专项（ ２０ １０ Ｄ ０ ２２）作者简介： 初飞雪（ １９ ７ ｌ一）， 女， 辽宁西丰人， 副教授， 博士， 研究方向为长距离管道输送技术及油气储运系统可靠性万方数据