基于道路树分层的大电网潮流并行算法及其GPU优化实现

针对大规模电网分析及能量管理系统对快速潮流计算的需求,提出了一种适于图形处理器(GPU)的基于道路树分层的稀疏矩阵直接分解算法,并结合该算法在GPU上实现了基于牛顿—拉夫逊法的潮流计算。为提高基于GPU的计算效率,首先在GPU上实现了潮流方程式右端项生成、雅可比矩阵生成、LU分解以及前推回代求解,减少了CPU和GPU之间的数据传输时间。其次,针对GPU中寄存器—缓存—显存多级存储架构,改进数据存储方式,减少了读取延迟。进一步,考虑GPU线程组织特点,优化任务分配,增加了计算并行度。最后,对比基于CPU的电力系统分析综合程序(PSASP)潮流计算模块,进行了数值仿真测试。结果表明,随着节点数的增加,所提出的程序计算优势越来越显著,算例规模达到43 602个节点时可获得5.172倍的加速比,验证了算法的有效性和实用性。

AP1000核电机组巨型冷却塔型体优化数值计算

根据气水两相间热质传递原理,利用Fluent数值计算软件建立了AP1000核电机组用20 000m2淋水面积巨型冷却塔的三维计算模型,对双曲线塔筒的母线方程中的特征值及喉部半径的最优取值进行了计算验证,综合分析了特征值及喉部半径对塔内流场、进塔风量、蒸发水量和平均出塔水温的影响,得到了210m高巨型冷却塔的最优型体结构参数.计算结果表明:喉部半径与塔底半径的比值r0/r2=0.6～0.7、塔筒母线方程中的曲率特征值α=0.17～0.18时,冷却塔运行最优.

煤质变化对煤水比影响的分析

煤水比的控制调节在给水和过热汽温控制中起着决定性的作用。煤质的变化对于煤水比数值的影响很大。目前,煤炭供应已日趋紧张,电站锅炉采用各种煤作为燃料已成常例。因此,煤质的变化会对机组运行产生影响。现以煤水比计算公式为基础,推导了因煤质变化对煤水比影响的矩阵方程。通过该矩阵方程,可计算出煤质中各种成分的变化对煤水比变化的影响大小。对于超临界机组控制理论及策略的研究具有参考意义。

柏努利方程式的单位及功率计算

简述了化学工程中柏努利方程的三种形式。采用不同形式的柏氏方程作管路计算，其阻力降和功率计算式应选用相应的公式进行计算。