
多物理域建模仿真优化软件
多物理域建模仿真优化软件SysTides是一款基于Modelica语言自主开发的可对热、流、机、电、控、磁等多物理域进行快速建模、耦合仿真及智能优化的软件

主要功能
基础功能
系统建模环境
提供系统多物理域建模分析环境,具备协同功能的多学科统一建模功能
支持组件化搭建复杂系统
仿真结果后处理环境
提供丰富实用的数据后处理功能,支持仿真实例管理
支持以二维视图/动画等不同方式查看计算结果。

丰富且可扩展的流体元件库

多物理域模型元件库

丰富的物性参数库
提供常用工质如理想气体、空气、水满足常规系统需要,同时开发了美国标准技术研究院(NIST)的REFPROP工质库接口
具有全面准确的物性参数计算能力,可以对200多种流体进行真实物性计算
可以形成混合气并对其热力学性能进行计算
集成数学函数库

数据库管理
具备用户创建、登录及权限管理
具备增删改查,可视化等,通过接口可将记录更新到SysTides中供调用
可方便拓展存储元件的性能图、厂家、型号等其他信息
可实现专家知识积累,系统迭代升级。

特色功能
模型降阶功能
模型降阶方法是优化控制、数字孪生等场景中常见的方法,通过降阶的思想将高阶的物理过程进行低阶的近似描述,从而达到在保证设定精度的前提下简化模型、减少计算量复杂的降阶模型通过FMU形式/外部C代码/外部Python代码等方式导入SysTides软件进行联合仿真。

技术优势
应用价值
SysTides倡导并实现了基于Modelica语言的多物理域联合建模仿真,支持热、流、机、电、液、控等多物理域的联合仿真,以满足用户越来越复杂的系统设计、仿真、优化等,为用户的正向设计提供高效的支持:
通过仿真分析可高精度预测热、流、机、电、液、控等复杂系统的稳态或瞬态特性
通过系统仿真分析可有效设计优化符合控制目标的控制策略
通过数据库模块,集中管理企业的模型和专业知识,助力专家知识积累和系统选代升级
通过多参数多目标优化模块可对系统性能、投入成本、体积重量等重要参数进行高效优化
通过FMU功能进行模型交换和联合仿真,提高仿真的灵活性和效率以及模型的应用价值
通过数据校准和模型降阶功能,在保证计算精度的前提下大幅度缩短仿真时间,为工业设备健康管理,数字样机和数字孪生打下坚实基础。
应用案例
泵启动案例
应用场票:此模型模拟离心泵启动过程中各输出量变化,电机通过控制系统控制输入电压变化,以达到变转矩控制启动
工作原理:电机在2s内达到额定工作状态,闭阀启动,当达到名义转速一段时间后阀门线性开启,开启时间为1s
应用价值:通过此仿真分析可以为泵设备的启动提供指导

核电工艺柴油机高温水系统
应用场景:核电工业领域中,柴油机通常被用作备用电源的发电设备,以应对紧急情况。柴油机的高温水系统是其冷却系统的一部分,主要包括泵、阀、换热器、三通、弯管等元件子设备,其主要功能是确保柴油机在运行时保持适当的温度,同时也可用于提供其他用途的热能。
工作原理:通过动力装置让流体为换热设备进行热交换,系统如下图所示。
应用价值:通过此案例可以帮助工程师有效设计柴油机高温水系统,提高其工作的可靠性。

舱室热管理
应用场景:舱室系统主要包括质量流量源、节流孔、风扇等各种流体元件以及相关的控制元件。该案例主要模拟舱室系统中的热流体行为,对其进行有效热管理
工作原理:通过调节两路ECS Pack处理后的气体流量和两路压气机引起的气体流量控制座舱的温度(设定293.15K);循环风扇对气体循环利用,减少引气量;通过调整压力阀的开度使得座舱压强满足设定的随高度变化的压力值仿真时间为0到3800秒。
应用价值:通过仿真分析可以为座舱的热管理提供设计指导

联合循环案例
应用场景:联合循环发电厂,是一个现代发电系统,系统具有燃气轮机循环和蒸汽轮机循环热两个独立的循环,可以节能增效,具有环境效益和经济效益
工作原理:燃气轮机未使用的热量可以作为蒸汽轮机的热源,通过这种方式可以非常高效地使用燃料
应用价值:通过仿真分析可以为联合循环发电厂提供设计指导,以提高循环效率、减少发电成本等

优化案例
应用场景:系统包含两个分支,元件主要包括管道、闸阀、Cv阀等。此案例旨在通过调整其他阀门的开度来达到阀后的目标压力和流量
工作原理:优化参数为不同阀门的开度、阀的流量系数;优化目标为阀后的压力、分支的流量
应用价值:通过仿真分析和优化,可以为不同的设计分析场景提供优化策略,降低成本

应用领域



