Investigation of the unsteady-state hydraulic networks by means of singular systems of integral differential equations

Abstract

Analysis of complex hydraulic networks, electric circuits, electronic schemes, chemical processes etc. often results in a system of interconnected differential and algebraic equations. If the process under study has after-effect, then the system includes integral equations. This paper addresses simulation of hydraulic networks by means of the theory for singular systems of integral differential equations. We present theoretical tools that help investigate qualitative properties of such systems and search for effective methods of solution. A mathematical model for the straight through boiler circuit has been developed and a numerical method for its solution has been constructed. Experimental results showed that the theory for singular systems of integral differential equations performs well when applied to simulation of the hydraulic networks. Анализ сложных гидравлических систем, электрических цепей, электронных схем, химических реакций и т.д. часто приводит к необходимости решать системы взаимосвязанных дифференциальных и алгебраических уравнений. Если процесс обладает последействием, то такие системы могут включать интегральные уравнения. Данная работа посвящена моделированию гидравлических цепей с помощью вырожденных интегродифференциальных уравнений. Приводятся теоретические результаты, с по¬мощью которых изучаются качественные свойства рассматриваемых систем и строятся эффективные численные методы. В работе рассмотрена модель гидравлической цепи пароводяного тракта прямоточного котла, предложен численный метод решения. Экспериментальные результаты показали, что теория вырожденных систем интегро-дифференциальных уравнений хорошо работает при моделировании процессов, протекающих в гидравлических системах.