Блог

Это одна из наиболее распространенных ошибок, которые я получаю при работе с программным обеспечением OpenModelica.

Я уже понимаю, как обычно возникает эта ошибка, когда системные параметры конфликтуют и не согласуются друг с другом.

Я уже пытался опустить системные параметры, которые, по моему мнению, не являются необходимыми для моей системы, однако, похоже, ничто не исправляет ошибку.

Моя система уже очень проста для начала. В настоящее время я работаю над процессом проверки сборки, чтобы правильно построить рабочую модель мощности Ренкина. Узел фокусируется на (1) из (2) теплообменников, которые будут использоваться в двойной системе HX, включающей процесс повторного нагрева между турбинами высокого и низкого давления.

Этот узел пытается описать воду, поступающую из насоса в конденсированном жидком состоянии, где она будет проходить через теплообменник «супернагреватель», где она изменит состояние со сжатой жидкости на перегретый пар. Затем этот пар будет подаваться в турбину высокого давления и возвращаться в сток высокого давления.

Я уже завершил термодинамический анализ моей системы, рассчитанный вручную, и знаю температуры на выходе и энтальпии. Однако некоторые из этих выходных параметров я решил удалить, поскольку чувствовал, что позволю системе решать за них вместо того, чтобы сообщать ей, что она должна вычислять. Удаление этих значений для устранения ошибки также не сработало.

Если у вас есть какие-либо мысли, советы или соображения, пожалуйста, дайте мне знать! Ниже я опубликовал код того, над чем я работал. Еще раз спасибо!

код:

 model HX_Pump_2_Superheater_2_HPTurbine

//Heat Exchanger - Steam entering HX (compressed liquid) --> Steam exiting 
HX (super heated vapor)//
//Steam Turbine - High Pressure Turbine and is (1) of (2) in series with one 
another. Exit pressure should be intermediate pressure level before being 
reheated and directed towards Low Pressure Turbine//

ThermoPower.PowerPlants.HRSG.Components.HE HX(
FluidPhaseStart = ThermoPower.Choices.FluidPhase.FluidPhases.Liquid, 
Tstartbar_G (displayUnit = "K") = 787.87, 
dpnom_F(displayUnit = "Pa") = 0, 
dpnom_G = 0, 
exchSurface_F = 4.739, 
exchSurface_G = 4.739, 
extSurfaceTub = 9.479, 
fluidNomFlowRate = 26.397, 
fluidNomPressure = 8e 06, 
fluidVol = 0.0296, 
gasNomFlowRate = 169.755, 
gasNomPressure = 101325, 
gasVol = 0.0296, 
lambda = 20, 
metalVol = 5, 
pstart_F = 8e 06, 
pstart_G = 101325, 
rhomcm = 1, 
rhonom_F(displayUnit = "kg/m3") = 0.6, 
rhonom_G(displayUnit = "kg/m3") = 0.33)  annotation(
Placement(visible = true, transformation(origin = {-1.9984e-15, 14}, extent 
= {{-20, -20}, {20, 20}}, rotation = 0)));

ThermoPower.Gas.SinkPressure sinkPressure1(
redeclare package Medium = ThermoPower.Media.FlueGas, 
T = 106.86   273, 
p0 = 101325) annotation(
Placement(visible = true, transformation(origin = {92, 14}, extent = {{-10, 
-10}, {10, 10}}, rotation = 0)));

ThermoPower.Gas.SensT sensT1(
redeclare package Medium = ThermoPower.Media.FlueGas, 
allowFlowReversal = false) annotation(
Placement(visible = true, transformation(origin = {-50, 18}, extent = {{-10, 
-10}, {10, 10}}, rotation = 0)));

ThermoPower.Gas.SensT sensT2(
redeclare package Medium = ThermoPower.Media.FlueGas, 
allowFlowReversal = false) annotation(
Placement(visible = true, transformation(origin = {50, 18}, extent = {{-10, 
-10}, {10, 10}}, rotation = 0)));

ThermoPower.Water.SinkPressure sinkPressure2(
redeclare package Medium = ThermoPower.Water.StandardWater, 
T = 165   273, 
h = 2536.2092e5, 
p0 = 7.0e5) annotation(
Placement(visible = true, transformation(origin = {92, -60}, extent = {{-10, 
-10}, {10, 10}}, rotation = 0)));

ThermoPower.Water.SensT sensT3(
redeclare package Medium = ThermoPower.Water.StandardWater) annotation(
Placement(visible = true, transformation(origin = {4, 64}, extent = {{-10, 
-10}, {10, 10}}, rotation = -90)));

ThermoPower.Water.SensT sensT4(
redeclare package Medium = ThermoPower.Water.StandardWater, 
allowFlowReversal = false) annotation(
Placement(visible = true, transformation(origin = {4, -32}, extent = {{-10, 
-10}, {10, 10}}, rotation = -90)));

inner ThermoPower.System system annotation(
Placement(visible = true, transformation(origin = {-90, 90}, extent = {{-10, 
-10}, {10, 10}}, rotation = 0)));

ThermoPower.Gas.SourceMassFlow sourceMassFlow1(
redeclare package Medium = ThermoPower.Media.FlueGas, 
T = 514   273, 
p0 = 101325,
w0 = 169.755) annotation(
Placement(visible = true, transformation(origin = {-90, 14}, extent = {{-10, 
-10}, {10, 10}}, rotation = 0)));

ThermoPower.Water.SourceMassFlow sourceMassFlow2(
redeclare package Medium = ThermoPower.Water.StandardWater, 
T = 42.88   273, 
h = 183.1e3, 
p0 = 80e5, 
use_T = true, 
w0 = 26.397) annotation(
Placement(visible = true, transformation(origin = {2, 92}, extent = {{-10, 
-10}, {10, 10}}, rotation = -90)));

ThermoPower.Water.SteamTurbineStodola steamTurbineStodola1(
Kt = 0.01328, 
PRstart = 11.43, 
explicitIsentropicEnthalpy = false, 
pnom = 80.0e5, 
pout(fixed = false), 
w(fixed = false), 
wnom = 26.397, 
wstart = 26.397)  annotation(
Placement(visible = true, transformation(origin = {12, -72}, extent = {{-14, 
-14}, {14, 14}}, rotation = 0)));

equation
connect(sensT2.outlet, sinkPressure1.flange) annotation(
Line(points = {{56, 14}, {82, 14}}, color = {159, 159, 223}));
connect(steamTurbineStodola1.outlet, sinkPressure2.flange) annotation(
Line(points = {{24, -60}, {82, -60}, {82, -60}, {82, -60}}, color = {0, 0, 
255}));
connect(sensT4.outlet, steamTurbineStodola1.inlet) annotation(
Line(points = {{0, -38}, {0, -38}, {0, -60}, {0, -60}}, color = {0, 0, 
255}));
connect(HX.waterOut, sensT4.inlet) annotation(
Line(points = {{0, -6}, {0, -26}}, color = {0, 0, 255}));
connect(sourceMassFlow1.flange, sensT1.inlet) annotation(
Line(points = {{-80, 14}, {-56, 14}}, color = {159, 159, 223}));
connect(sensT3.outlet, HX.waterIn) annotation(
Line(points = {{0, 58}, {0, 58}, {0, 34}, {0, 34}}, color = {0, 0, 255}));
connect(sourceMassFlow2.flange, sensT3.inlet) annotation(
Line(points = {{0, 82}, {0, 70}}, color = {0, 0, 255}));
connect(HX.gasOut, sensT2.inlet) annotation(
Line(points = {{20, 14}, {44, 14}, {44, 14}, {44, 14}}, color = {159, 159, 
223}));
connect(sensT1.outlet, HX.gasIn) annotation(
Line(points = {{-44, 14}, {-20, 14}, {-20, 14}, {-20, 14}}, color = {159, 
159, 223}));
annotation(
uses(ThermoPower(version = "3.1"), Modelica(version = "3.2.3")));end 
HX_Pump_2_Superheater_2_HPTurbine;
  

Сообщение об ошибке в Dymola гласит:

Модель HX_Pump_2_Superheater_2_HPTurbine структурно сингулярна.

Проблема структурно сингулярна для типа элемента Real.

Количество скалярных действительных неизвестных элементов равно 93. Количество элементов скалярного вещественного уравнения равно 93.

Следующие переменные считаются неизвестными, но не отображаются в уравнениях. steamTurbineStodola1.phi

Часть проблемы для реальных элементов переопределена. В наборе слишком много скалярных уравнений 1: …

Важной частью является то, что steamTurbineStodola1.phi не отображается в уравнениях. Это угол наклона вала турбины, и это указывает на то, что вал турбины просто «свободно плавает». Добавление инерции и подключение ее к валу позволяет избежать этой проблемы:

 public
  Modelica.Mechanics.Rotational.Components.Inertia inertia
    annotation (Placement(transformation(extent={{28,-82},{48,-62}})));
equation
connect(steamTurbineStodola1.shaft_b, inertia.flange_a)
    annotation (Line(points={{20.96,-72},{28,-72}}, color={0,0,0}));
  

но тогда есть другие проблемы, связанные с низким давлением и т.д.

Очевидно, что добавление только инерции с инерцией по умолчанию не является правильной моделью, но я считаю, что это указывает, что делать.