技术特征：
1.一种冷却水系统的开环控制方法，其特征在于，所述冷却水系统包括工质储箱、热换器、工质储箱-换热器管段、工质出口管段、冷却水进口管段和冷却水出口管段，所述工质储箱、所述工质储箱-换热器管段、所述换热器的第一流路、所述工质出口管段依次连接，形成工质流路，所述冷却水进口管段、所述换热器的第二流路、所述冷却水出口管段依次连接，形成冷却水流路，所述控制方法包括：获取工质进口温度、冷却水进口温度、冷却水出口温度、冷却水流量和环境温度，其中，工质为被冷却对象；根据所述工质进口温度、冷却水进口温度、冷却水出口温度、冷却水流量和环境温度，对所述工质流路和所述冷却水流路进行温度分布迭代计算，得到工质出口温度的仿真计算值；根据所述仿真计算值控制所述冷却水进口管段上电动阀的开度。2.根据权利要求1所述的冷却水系统的开环控制方法，其特征在于，记所述工质储箱为a段、所述工质储箱-换热器管段为b段、所述冷却水进口管段为c段、所述冷却水出口管段为d段、所述工质出口管段为f段，其中，所述根据所述工质进口温度、冷却水进口温度、冷却水出口温度、冷却水流量和环境温度，对所述工质流路和所述冷却水流路进行温度分布迭代计算，包括：根据所述工质进口温度、所述环境温度、工质流量，对所述a段进行温度分布迭代计算，得到a段出口温度计算值，并根据所述a段出口温度计算值、所述环境温度、所述工质流量，对所述b段进行温度分布迭代计算，得到b段出口温度计算值；根据所述冷却水进口温度、所述环境温度、所述冷却水流量，对所述c段进行温度分布迭代计算，得到c段出口温度计算值，根据所述冷却水出口温度、所述环境温度、所述冷却水流量，对所述d段进行温度分布迭代计算，得到d段进口温度计算值；根据所述c段出口温度计算值、所述d段进口温度计算值、所述冷却水流量、所述b段出口温度计算值、所述工质流量，得到f段进口温度计算值，并根据所述f段进口温度计算值、所述环境温度、所述工质流量，对所述f段进行温度分布迭代计算，得到f段出口温度计算值；针对每一次迭代，判断各进出口温度计算值是否均达到预设收敛精度要求，若是则将该次迭代的f段出口温度计算值作为所述仿真计算值，否则进行下一次迭代。3.根据权利要求2所述的冷却水系统的开环控制方法，其特征在于，通过下述方式对所述a段、b段、c段、f段进行温度分布迭代计算：针对每一次迭代，根据i段进口温度计算值、所述环境温度、i段流体流量，得到i段的容器壁导热方程和容器内部流体流动传热方程，其中，i的取值为a、b、c、f；求解所述i段的容器壁导热方程和容器内部流体流动传热方程，得到该次迭代的i段出口温度计算值。4.根据权利要求2所述的冷却水系统的开环控制方法，其特征在于，通过下述方式对所述d段进行温度分布迭代计算：针对每一次迭代，将该次迭代获取到的冷却水出口温度作为d段进口温度计算值；根据所述d段进口温度计算值、所述环境温度、所述冷却水流量，得到所述d段的容器壁导热方程和容器内部流体流动传热方程；
求解所述d段的容器壁导热方程和容器内部流体流动传热方程，得到该次迭代的d段出口温度计算值；当所述d段出口温度计算值达到预设收敛精度要求时，计算所述d段出口温度计算值与出口温度边界值之间的差值；若所述差值的绝对值小于残差容忍值，则确定所述d段进口温度计算值为所述冷却水出口温度，否则根据所述差值更新所述d段进口温度计算值，并进行下一次迭代。5.根据权利要求2所述的冷却水系统的开环控制方法，其特征在于，通过下式更新所述d段进口温度计算值：ttin
n
＝a*ttin
n-1
+b*(tout-touts)其中，ttin
n
为更新后的d段进口温度计算值，ttin
n-1
为更新前的d段进口温度计算值，tout-touts为所述差值，a、b均为预设常数，且a+b＝1，a＞b。6.根据权利要求3或4所述的冷却水系统的开环控制方法，其特征在于，所述容器壁导热方程为：其中，ρ
t
为相应段容器壁密度，c
t
为相应段容器壁比热容，a
t
为相应段容器壁横截面积，λ
t
为相应段容器壁导热率，t
f
为相应段进口温度或进口温度计算值，d为相应段容器的水力直径，h为相应段流体对流换热系数，其取值根据所述环境温度确定，t
t
为相应段容器壁的温度分布函数，t为时间，y为相应段沿着流动方向上的长度；所述容器内部流体流动传热方程：其中，为相应段流体流量，c
f
为相应段流体比热，λ
f
为相应段流体的导热率。7.根据权利要求2所述的冷却水系统的开环控制方法，其特征在于，采用二阶迎风迭代格式进行温度分布迭代。8.根据权利要求3或4所述的冷却水系统的开环控制方法，其特征在于，采用高斯-赛德尔迭代方式求解容器壁导热方程和容器内部流体流动传热方程。9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时，实现根据权利要求1-8中任一项所述的冷却水系统的开环控制方法。10.一种冷却水系统的开环控制系统，其特征在于，所述冷却水系统包括工质储箱、热换器、工质储箱-换热器管段、工质出口管段、冷却水进口管段和冷却水出口管段，所述工质储箱、所述工质储箱-换热器管段、所述换热器的第一流路、所述工质出口管段依次连接，形成工质流路，所述冷却水进口管段、所述换热器的第二流路、所述冷却水出口管段依次连接，形成冷却水流路，所述控制系统包括：检测组件，用于检测工质进口温度、冷却水进口温度、冷却水出口温度、冷却水流量和环境温度，其中，工质为被冷却对象；plc控制器，用于对所述工质进口温度、冷却水进口温度、冷却水出口温度、冷却水流量和环境温度进行模数转换；dsp设备，用于根据数字化的工质进口温度、冷却水进口温度、冷却水出口温度、冷却水流量和环境温度，对所述工质流路和所述冷却水流路进行温度分布迭代计算，得到工质出口温度的仿真计算值，并将所述仿真计算值传输至所述plc控制器，以使所述plc控制器根
据所述仿真计算值控制所述冷却水进口管段上电动阀的开度。
技术总结
本发明公开了一种冷却水系统的开环控制方法，所述控制方法包括：获取工质进口温度、冷却水进口温度、冷却水出口温度、冷却水流量和环境温度，其中，工质为被冷却对象；根据所述工质进口温度、冷却水进口温度、冷却水出口温度、冷却水流量和环境温度，对所述工质流路和所述冷却水流路进行温度分布迭代计算，得到工质出口温度的仿真计算值；根据所述仿真计算值控制所述冷却水进口管段上电动阀的开度。该方法能够解决大型冷却水系统开环控制的难点，对大型冷却水系统热工自动化有较高的工程应用价值。冷却水系统热工自动化有较高的工程应用价值。冷却水系统热工自动化有较高的工程应用价值。
技术研发人员：周帆 武金模 王月 刘小勇 付明
受保护的技术使用者：清华大学合肥公共安全研究院
技术研发日：2022.08.12
技术公布日：2022/12/1