CN105760566A - 一种用于确定热工流体设备阻力的方法及其设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于确定热工流体设备阻力的方法和设备。该方法包括：对所述热工流体设备进行建模；对建立的模型进行网格划分，其中，对具有明确流动方向的区域，采用扫略式网格划分法进行划分，对不具有明确流动方向的区域，采用传统网格划分法进行划分；以及根据已划分的网格计算所述热工流体设备的阻力。利用本发明，能够实现对热工流体设备的阻力的精确计算。

Description

一种用于确定热工流体设备阻力的方法及其设备

技术领域

本发明涉及热工流体系统，具体涉及一种用于确定热工流体设备阻力的方法及其设备。

背景技术

目前的热工流体系统大多是由管道、阀门以及主设备组合而成。系统中工质流动的动力通常来自于泵或压缩机，并且与其它部件产生的流动阻力匹配。在设计阶段，为了动力设备的选型，必须预估系统的阻力。

对于管道、阀门等部件，由于结构相对简单，且具有一定的标准化和系列化，因此采用经验公式计算其阻力，精度能够满足要求。

然而对于主设备，由于结构比较复杂，流道的形状不规则，因此没有固定的计算公式。现有技术的方法是进行分块等效，将主设备分成多个段，使得每一段的阻力都可以近似的采用相应的经验公式进行计算。由于主设备的实际结构和等效的标准件通常存在较大差别，导致计算的精度比较低，且对于结构越复杂的设备，计算精度越低。

以核电领域的大型热工水力实验台架为例，其中模拟反应堆压力容器的主要设备的结构非常复杂。在制造前，为了预估其阻力，现有技术的方法需要将其分为了很多段，每一段都使用一个近似的标准件进行代替。从流体的进口到出口，该主要设备可能依次被分为：扩张段、环形腔、180度弯头、收缩段、扩张段、3个相同的孔板、1个不同的孔板、外略横管、收缩段等。对每一段，现有技术的方法利用已有的经验公式，计算阻力，最后加在一起，得到了整体的阻力。

由于原始结构十分不规则，用标准件替代后，无法判断阻力是否等效，误差究竟有多大也无从得知。另外，现有技术用于计算阻力的经验公式中通常包含流量的平方，而由于原始结构复杂，流量分配十分不均匀，计算每一段时，流量值很难准确给出，平方后进一步加大了误差。

发明内容

鉴于上述问题，完成了本发明。本发明的目的是提出一种热工流体设备阻力确定方法及其设备，以解决复杂热工流体设备阻力计算精度不足的问题。

本发明的一个方案提供了一种用于确定热工流体设备阻力的方法。该方法包括：对所述热工流体设备进行建模；对建立的模型进行网格划分，其中，对具有明确流动方向的区域，采用扫略式网格划分法进行划分，对不具有明确流动方向的区域，采用传统网格划分法进行划分；根据已划分的网格计算所述热工流体设备的阻力。

本发明的另一方案提供了一种用于确定热工流体设备阻力的设备。该设备包括建模模块，用于对所述热工流体设备进行建模；网格划分模块，用于对所述建模模块建立的模型进行网格划分，其中，对具有明确流动方向的区域，采用扫略式网格划分法进行划分，对不具有明确流动方向的区域，采用传统网格划分法进行划分；以及阻力计算模块，用于根据所述网格划分模块划分的网格计算所述热工流体设备的阻力。

利用本发明的上述方案，通过对热工流体设备不同区域的差异性处理，能够实现对热工流体设备的阻力的精确计算。

附图说明

通过下面结合附图对发明进行的详细描述，将使本发明的上述特征和优点更加明显，其中：

图1是示出根据本发明的实施例用于确定热工流体设备阻力的方法的简化流程图；

图2是示出根据本发明的实施例用于确定热工流体设备阻力的设备的简化框图；

图3是示出实现本发明技术方案的一个实施例的具体流程图；

图4是示出根据本发明的实施例进行尺寸调整的一个部分/结构的示意图；

图5是示出根据本发明的实施例，网格划分模块的划分结果的示意图；以及

图6是示出根据本发明的实施例的阻力拟合曲线的图。

具体实施方式

下面，参考附图详细说明本发明的优选实施方式。在附图中，虽然示于不同的附图中，但相同的附图标记用于表示相同的或相似的组件。为了清楚和简明，包含在这里的已知的功能和结构的详细描述将被省略，以避免使本发明的主题不清楚。

图1是示出本发明用于确定热工流体设备阻力的方法的简化流程图。该方法包括：步骤110，对所述热工流体设备进行建模；步骤120，对建立的模型进行网格划分，其中，对具有明确流动方向的区域，采用扫略式网格划分法进行划分，对不具有明确流动方向的区域，采用传统网格划分法进行划分；步骤130，根据已划分的网格计算所述热工流体设备的阻力。

在一些实施例中，对热工流体设备建模可包括建立热工流体设备的几何结构，对所建立的热工流体设备的几何结构进行简化，在模型中去除对流动影响小的结构，并延长热工流体设备的出入口。

这里所谓对流动影响小的结构例如包括螺栓形成的局部小突起或凹坑等。结构的大小是相对的概念。在一个示例中可以认为其尺寸在流通截面尺寸的2％以下的结构是对流动影响小的结构。然而在其他情况下，根据具体场景的不同以及所要求精确度的不同，也可以采用其他的标准或除2％之外的其他阈值，本发明不限于此。

在一些实施例中，延长热工流体设备的出入口包括将热工流体设备的入口长度取值为热工流体设备的管径的3～5倍，且将热工流体设备的出口长度取值为热工流体设备的管径的10～20倍。一般而言，通过热工流体设备的流量越大，延长热工流体设备的出入口时的取值越大。因此上述范围仅是本发明的一些实施例中所采用的范围。在具体的实践中，可以根据需要采用该范围中的某个特定值，也可以根据实际情况扩大或缩小该范围，本发明不限于此。

此外，在扫略式网格划分中，网格在流向上的尺寸是在切向上的尺寸的5～10倍。该取值范围可在保证计算精度的同时减少所划分的网格数量，并因此减少计算量并节省计算资源。

在本发明的一些实施例中，在建模时对热工流体设备的局部几何形状和尺寸进行调整，使具有明确流动方向的区域的开始和结束截面具有相同的拓扑结构。

在一些示例中，当热工流体设备中存在几何形状和尺寸调整较大(例如超过第一预定阈值)的部分，可对这些部分进行局部阻力分析。具体地，针对热工流体设备中几何形状和尺寸调整超过第一预定阈值的部分，比较调整前后的阻力。如果调整前后的阻力差大于第二预定阈值，采用传统网格划分法(例如，四面体填充方法)划分该几何形状和尺寸调整超过第一预定阈值的部分的调整前结构。这里的第一预定阈值和第二预定阈值可根据操作者的经验确定，也可通过对比计算或实验确定。在本发明的一些示例中，可将第一预定阈值确定为2％，和/或将第二预定阈值确定为5％。同样需要注意的是，本领域技术人员可以根据实际情况(例如实际建模的设备、设计精度等等)对该第一预定阈值和第二阈值阈值取其他的值。这样的值也应该包括在本发明的范围之内。

在一些实施例中，根据已划分的网格计算热工流体设备的阻力包括可包括：根据已划分的网格计算热工流体设备入口处的压力和流体速度分布以及出口处的压力和流体速度分布，根据入口处的压力和流体速度分布计算入口处的总压，根据出口处的压力和流体速度分布计算出口处的总压，以及通过将入口处的总压减去出口处的总压来得到热工流体设备的阻力。在本发明的一些示例中，可通过流体力学(CFD，ComputationalFluidDynamics)工具(例如，ANSYS公司的CFX软件)来实现上述阻力计算。当然，实现上述阻力计算的工具可以不限于上述CFD工具，可通过处理所划分网格来计算热工流体设备的阻力的任何可用工具，只要其能够实现本发明的上述阻力计算方法，都应包括在本发明的范围之内。在采用CFD工具进行计算时，可在CFD工具中导入划分好的网格，并设置边界条件。例如，可设定入口处的流量，且将出口处的压力设置为零，以及可根据热工流体设备的实际工作压力来设定计算域的参考压力等。

在本发明的一些实施例中，还可以通过针对不同的流动计算相应情况下的不同阻力，对该不同的阻力进行二次拟合以获得热工流体设备的拟合阻力，并将其作为热工流体设备的实际阻力。具体地，可根据热工流体设备的设计参数，选择多个流量点计算流量与阻力的对应数据对，使用对应数据对进行二次拟合，计算热工流体设备的拟合阻力来作为热工流体设备的阻力。

本发明还提供了用于实现上述方法的设备。图2是示出本发明用于确定热工流体设备阻力的设备的简化框图。该设备包括：建模模块210，用于对所述热工流体设备进行建模；网格划分模块220，用于对建模模块建立的模型进行网格划分，其中，对具有明确流动方向的区域，采用扫略式网格划分法进行划分，对不具有明确流动方向的区域，采用传统网格划分法进行划分；以及阻力确定模块230，用于根据网格划分模块划分的网格计算热工流体设备的阻力。

在一些实施例中，建模模块210包括结构建立子模块212，用于建立所述热工流体设备的几何结构；结构简化子模块214，用于对所述结构建立子模块建立的所述热工流体设备的几何结构进行简化，在模型中去除对流动影响小的结构；以及尺寸延长子模块216，延长所述热工流体设备的出入口的尺寸。

在一些实施例中，对流动影响小的结构是其尺寸在流通截面尺寸的2％以下的结构。

在一些实施例中，尺寸延长子模块216用于：将热工流体设备的入口长度取值为热工流体设备的管径的3～5倍，以及将热工流体设备的出口长度取值为热工流体设备的管径的10～20倍。

在一些实施例中，在扫略式网格划分时，网格在流向上的尺寸是在切向上的尺寸的5～10倍。

在一些实施例中，建模模块210还包括：尺寸调整子模块218，用于在建模时，对热工流体设备的局部几何形状和尺寸进行调整，使具有明确流动方向的区域的开始和结束截面具有相同的拓扑结构。

在一些实施例中，根据本发明的热工流体设备阻力确定设备还包括比较模块240，用于针对热工流体设备中几何形状和尺寸调整超过第一预定阈值的部分，比较调整前后的阻力。在该情况下，在调整前后的阻力差大于第二预定阈值时，网格划分模块220采用传统网格划分法划分几何形状和尺寸调整超过第一预定阈值的部分的调整前结构。其中，第一阈值可取值2％，第二预定阈值可取值5％。

在一些实施例中，阻力确定模块230包括：总压计算子模块232，用于根据网格划分模块划分的网格计算热工流体设备入口处的压力和流体速度分布以及出口处的压力和流体速度分布，根据入口处的压力和流体速度分布计算入口处的总压，以及根据出口处的压力和流体速度分布计算出口处的总压；以及阻力计算子模块234，用于通过将总压计算子模块232计算的入口处的总压减去出口处的总压来得到热工流体设备的阻力。

在一些实施例中，阻力确定模块230可由计算流体力学工具来实现。在CFD工具中，在设置边界条件时，设定入口处的流量，且将出口处的压力设置为零，以及可根据热工流体设备的实际工作压力来设定计算域的参考压力。

在一些实施例中，根据本发明的热工流体设备阻力确定设备还包括拟合阻力确定模块250，用于根据热工流体设备的设计参数，选择多个流量点计算流量与阻力确定模块所确定阻力的对应数据对，使用对应数据对进行二次拟合，计算热工流体设备的拟合阻力来作为热工流体设备的阻力。在该实施例的情况下，在设置边界条件时，可设置一系列的入口流量值。

该热工流体设备阻力确定设备还可包括存储器260，用于存储建模模块210、网格划分模块220、阻力确定模块230、比较模块240、拟合阻力确定模块250等的输入数据、输出数据或需要临时存储的数据等。该存储器可以是任何易失性或非易失性的存储介质，如RAM、PROM、闪存等，或者当以软件或软件与硬件的结合(例如在现有的计算机上)实现该热工流体设备阻力确定设备时，存储器260是该现有的计算机上的存储器或存储空间或其一部分。

需要注意的是，在图2中描述的热工流体设备阻力确定设备仅是为了使本领域技术人员更清楚地理解本发明而作的图，其中省略了一些对理解本发明不必要的模块/组件，本发明的保护范围不应受这些附图的具体细节所限制。例如，建模模块210、网格划分模块220、阻力确定模块230、比较模块240、拟合阻力确定模块250等可以在一个物理设备上实现，也可以在多个不同的物理设备上实现。在一个示例中，建模模块210和/或网格划分模块220可以在一个物理设备(例如PC或笔记本计算机)上实现，而将其输出通过线缆、可移动外部存储设备(例如，U盘等)传输到阻力确定模块230所在的物理设备。此外，实际的设备中可以包括更多的模块/组件，如显示器、操作维护接口、输入输出接口等等。同样地，图2中的各个模块也可通过更多或更少的模块/组件来实现，例如，图2中的建模模块210和网格划分模块220可在一个模块中实现。各个模块/组件之间的顺序也可根据需要进行互换，例如结构简化子模块214和尺寸延长子模块216的位置可以互换。本发明不对这些进行限制。

下面将根据图3中示出的实现本发明技术方案的一个实施例的具体流程图，并参考图4至图6来对图1示出的方法和图2示出的设备进行更详细地阐述。

在图1的步骤110中，由建模模块210对热工流体设备进行建模。

具体地，如图3所示，在步骤S1中，利用结构建立子模块212建立热工流体设备的几何结构，利用结构简化子模块214对所建立的热工流体设备的几何结构进行简化，在模型中去除对流动影响小的结构，以及利用尺寸延长子模块216延长热工流体设备的出入口等。在一些实施例中，进行结构简化和延长出入口的操作可以与建立几何结构的操作一起进行。在该情况下，操作者在建立几何结构时，可同时考虑到如何进行结构简化以及如何延长出入口。相应地，在这种情况下，将不再有结构建立子模块212、结构简化子模块214和尺寸延长子模块216的明确区分。而在其他一些实施例中，这些操作可以分步执行。

如前所述，结构的大小是相对的概念，可以采用不同的标准来定义何种结构是对流动影响小的结构。在一个示例中，可以认为其尺寸在流通截面尺寸的2％以下的结构是对流动影响小的结构。而在其他示例中，也可以采用其他标准或其他阈值。在实际操作中，对流动影响小的结构例如包括螺栓形成的局部小突起或凹坑等。

在一些示例中，尺寸延长子模块216将热工流体设备的入口长度取值为热工流体设备的管径的3～5倍，且将热工流体设备的出口长度取值为热工流体设备的管径的10～20倍。以上数值范围以及具体的取值可根据实际设备的具体情形确定。

为了对热工流体设备不同区域进行差异性处理，在建模时需要区分有明确流动方向的区域和无明确流动方向的区域(步骤S2)。区分是否有明确流动方向的标准可根据具体情况而定，在一些示例中，对于某个区域，如果进入的流体和离开的流体都有确定的方向，且流动过程中不存在很大的拐弯，则认为该区域有明确流动方向。

对于有明确流动方向的区域，除了上述处理之外，还可进行局部几何形状和尺寸调整，并在一些情况下进行局部阻力分析，以使之适合扫略式网格划分。具体地，在图3的步骤S3中，建模模块210中的尺寸调整子模块218可对热工流体设备的局部几何形状和尺寸进行调整，使具有明确流动方向的区域的开始和结束截面具有相同的拓扑结构。图4示出了被进行尺寸调整的一个部分/结构的示例。如图4中所示，原结构类似于一个柱体和一个长方体的组合，而在调整后，该结构中的长方体被调整为高度不变，截面变为与柱体截面相同的另一柱体，使得该结构的开始和结束截面具有相同的拓扑结构。

在一些情况下，热工流体设备中可能存在几何形状和尺寸调整较大的部分。在本发明的一些示例中，将几何形状和尺寸调整比例超出2％(即，第一预定阈值)的部分称为几何形状和尺寸调整较大的部分。此时可对这些部分进行局部阻力分析。如上所述，根据实际建模的设备、设计精度等等，该第一预定阈值可以取其他不同的值，或者可采用其他的判断标准。

在图3的步骤S4所示的局部阻力分析中，该几何形状和尺寸调整较大的部分的调整前模型和调整后模型被分别发送到网格划分模块220。由于该部分属于具有明确流动方向的区域，因此网格划分模块220对调整模型前和调整后模型分别进行扫略式网格划分。阻力确定模块230基于划分后的网格产生分别针对于调整前模型和调整后模型的阻力。比较模块240对该两个阻力进行比较，并将比较结果返回网格划分模块220。在此，如果该两个阻力的阻力差大于某个阈值(即，第二预定阈值)(步骤S5)，即使该部分属于具有明确流动方向的区域，网格划分模块220也会放弃对该部分进行局部几何形状和尺寸调整和扫略式网格划分，而采用普通的网格划分方法对原结构(例如，图4中由柱体和长方体组成的原结构)进行网格划分。在本发明的一些示例中，第二预定阈值可取值5％。然而如上所述，也可以根据具体的情况也可以取其他适合的值。

建模模块210可采用市场上可购买到的建模工具实现，例如PTC公司的Creo软件，也可通过本领域技术人员周知的其他方式实现。

建模模块210的输出被提供给网格划分模块220。网格划分模块220对建模模块建立的模型进行网格划分。其中，如图3的步骤S6所示，对具有明确流动方向的区域，采用扫略式网格划分法进行划分，以及如图3的步骤S7所示，对不具有明确流动方向的区域，采用传统网格划分法进行划分。例外情况是上述具有几何形状和尺寸调整较大的部分的情形，即使该部分属于具有明确流动方向的区域，也采用传统网格划分法来进行网格划分。图3中从判断步骤S5到普通网格划分步骤S7的箭头指示了该情况。需要注意的是，该箭头指示的是如果存在几何形状和尺寸调整较大的部分，则对该部分的调整前结构采用普通网格划分方法进行网格划分，并非表示将该部分的尺寸调整后结构进行普通网格划分。

网格划分模块220可采用市场上可购得的网格划分工具实现，例如，ANSYS公司的Meshing软件，也可通过本领域技术人员周知的其他方式实现。在一些示例中，建模模块210和网格划分模块220可统一实现在同一工具中。

图5示出了网格划分模块220的划分结果的示意图。从该图中可以看出，与现有技术将热工流体设备划分为多个段，并使用近似的标准件进行替代的方式相比，本发明的技术方案通过对不同的区域进行区别划分，划分后设备模型更接近于实际设备。

网格划分模块220的输出可被提供给阻力确定模块230，以执行图3中步骤S8指示的操作。在本发明的一些示例中，网格划分模块220可包括总压计算子模块232和阻力计算子模块234。总压计算子模块232用于根据网格划分模块划分的网格计算热工流体设备入口处的压力和流体速度分布以及出口处的压力和流体速度分布，根据入口处的压力和流体速度分布计算入口处的总压，以及根据出口处的压力和流体速度分布计算出口处的总压。阻力计算子模块234通过将总压计算子模块232计算的入口处的总压减去出口处的总压来得到热工流体设备的阻力。

具体地，可使用以下公式来分别实现对入口处的总压和出口处的总压的计算：

其中，入口处的压力和出口处的压力默认是静压，由上式中的P_静压表示。在上式中，压力(P_总压和P_静压)的单位是帕斯卡(Pa)。上式中的符号ρ表示流体密度，单位是kg/m³，符号V表示表示流体速度，单位是m/s。

本发明的阻力确定模块230可由CFD工具实现(例如ANSYS公司的CFX软件)。在该情况下，将划分好的网格(例如图5所示的图和/或相关数据)导入到CFD工具中，并设置边界条件。在本发明的一些示例中，在设置边界条件时，可设定入口处的流量，并将出口处的压力(即，计算出口处的总压时上式中的P_静压)设置为零，以及可根据热工流体设备的实际工作压力来设定计算域的参考压力。

在本发明的一些实施例中，还对阻力确定模块230输出的阻力进行图3中步骤S9和S10所示的二次拟合。该操作由拟合阻力确定模块250完成。拟合阻力确定模块250根据热工流体设备的设计参数，选择多个流量点计算流量与阻力确定模块所确定阻力的对应数据对(S9)，使用对应数据对进行二次拟合，计算热工流体设备的拟合阻力来作为热工流体设备的阻力(S10)。

具体地，拟合阻力确定模块250根据热工流体设备的设计参数(例如，设计流量范围)选取4～6个流量点，重复上述例如由CFD工具执行的阻力确定操作，得到流量点与阻力的对应数据对。该对应数据对可通过表格的形式呈现，例如，如下表所示。

流量q[kg/s]	1	2	3	4
					阻力△P[Pa]	1.1	4	8	16

流量点的选择可以是从设计流量范围内均匀地选择多个流量点，例如上表所示。然而在一些情况下，例如设计流量范围内的某个子范围内的流量值更可能出现的情况下，可增加该子范围内的流量点选择，而减少或保持其他子范围内的流量点数目。在上述的示例中选择4～6个流量点。然而在其他一些示例中，也可以选择更多或更少的流量点。例如，为了提高拟合的精确度，可以增加流量点的数目，或者为了降低计算量，可以减少流量点的数目。

在一个示例中，根据以上获得的流量点与阻力的对应数据对，热工流体设备的阻力可写为以下形式：

△p＝c₁q+c₂q²(等式2)

其中Δp为阻力，c₁、c₂为两个拟合系数，q为质量流量。可通过统计学算法来计算拟合系数c₁、c₂。例如，可选择拟合系数c₁、c₂，以使得所获得的流量和阻力组成的坐标点与该等式所表示的曲线之间距离的平方和最小(也可以采用其他的统计学标准，本发明不对此进行限制)。图6示出了根据以上述数据获得的曲线的示例。在图6中，横轴是流量，竖轴是阻力，曲线与流量和阻力所组成的坐标点之间的距离的平方和最小。通过该曲线可计算出c₂＝1.0371，c₁＝-0.2203。

在以上示例中采用二阶多项式来拟合热工流体设备的阻力。然而本发明不限于此，也可以采用本领域中常用的其他函数来进行阻力拟合，例如指数函数或本领域技术人员常用于进行拟合的其他函数。

需要注意的是，图3仅是用于示意本发明计算热工流体设备阻力的方法的示意图。图3中的附图标记仅为了方便描述本发明而给出，并不意味着实际操作的执行顺序，也不意味着该步骤是必须执行的。例如，进行普通网格划分的步骤S7可以在步骤S3-S6之前、之后执行或与其同时执行。例如，如果有明确流动方向的区域的开始和结束截面已经具有了相同的拓扑结构，则不需要执行步骤S3-S5，而是直接执行扫略式网格划分步骤S6。又例如，如果该所涉及部分的几何形状和尺寸调整不超过第一预定阈值，可以不执行步骤S4和S5，而是在步骤S3之后直接执行步骤S6。

利用本发明的上述方法和设备，可对热工流体设备的真实结构进行更准确的模拟，并因此对阻力的计算更直接和准确。并且在使用CFD工具的情况下，只需给定入口处的总流量，CFD工具所用的数值算法本身保证了流量会按照实际的情况进行分配，不用人为干预。因此各部分的流量分配也是自动实现的，计算精度很高。

根据本发明上述示例的实验性结果表明，在实际的阻力值为P的情况下，使用本发明的技术方案确定的阻力值是1.1P，而采用现有技术的分段近似方法计算出的阻力为2P。本发明的技术方案能够实现更精确的阻力计算。

上面的描述仅用于实现本发明的实施方式，本领域的技术人员应该理解，在不脱离本发明的范围的任何修改或局部替换，均应该属于本发明的权利要求来限定的范围，因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (24)

1.一种用于确定热工流体设备阻力的方法，包括：

对所述热工流体设备进行建模；

对建立的模型进行网格划分，其中，对具有明确流动方向的区域，采用扫略式网格划分法进行划分，对不具有明确流动方向的区域，采用传统网格划分法进行划分；以及

根据已划分的网格计算所述热工流体设备的阻力。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，对所述热工流体设备进行建模包括：

建立所述热工流体设备的几何结构；

对所建立的所述热工流体设备的几何结构进行简化，在模型中去除对流动影响小的结构；以及

延长所述热工流体设备的出入口。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述对流动影响小的结构是其尺寸在流通截面尺寸的2％以下的结构。

4.根据权利要求2所述的方法，其中，延长所述热工流体设备的出入口包括：

所述热工流体设备的入口长度取值为所述热工流体设备的管径的3～5倍；以及

所述热工流体设备的出口长度取值为所述热工流体设备的管径的10～20倍。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述扫略式网格划分法中，网格在流向上的尺寸是在切向上的尺寸的5～10倍。

6.根据权利要求1所述的方法，还包括：在建模时，对所述热工流体设备的局部几何形状和尺寸进行调整，使具有明确流动方向的区域的开始和结束截面具有相同的拓扑结构。

7.根据权利要求6所述的方法，还包括：

针对所述热工流体设备中几何形状和尺寸调整超过第一预定阈值的部分，比较调整前后的阻力；以及

如果调整前后的阻力差大于第二预定阈值，采用传统网格划分法划分所述几何形状和尺寸调整超过所述第一预定阈值的部分的调整前结构。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述第一阈值是2％，所述第二预定阈值是5％。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，根据已划分的网格计算所述热工流体设备的阻力包括：

根据已划分的网格计算所述热工流体设备入口处的压力和流体速度分布以及出口处的压力和流体速度分布；

根据入口处的压力和流体速度分布计算入口处的总压；

根据出口处的压力和流体速度分布计算出口处的总压；以及

通过将所述入口处的总压减去所述出口处的总压来得到所述热工流体设备的阻力。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，还包括：

根据所述热工流体设备的设计参数，选择多个流量点计算流量与阻力的对应数据对；以及

使用所述对应数据对进行二次拟合，计算所述热工流体设备的拟合阻力来作为所述热工流体设备的阻力。

11.根据权利要求1所述的方法，其中，所述根据已划分的网格计算所述热工流体设备的阻力是通过计算流体力学“CFD”工具来实现的。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，在所述CFD工具中，在设置边界条件时，设定入口处的流量，且将出口处的压力设置为零，以及根据所述热工流体设备的实际工作压力来设定计算域的参考压力。

13.一种用于确定热工流体设备阻力的设备，包括：

建模模块，用于对所述热工流体设备进行建模；

网格划分模块，用于对所述建模模块建立的模型进行网格划分，其中，对具有明确流动方向的区域，采用扫略式网格划分法进行划分，对不具有明确流动方向的区域，采用传统网格划分法进行划分；以及

阻力确定模块，用于根据所述网格划分模块划分的网格计算所述热工流体设备的阻力。

14.根据权利要求13所述的设备，其中，所述建模模块包括：

结构建立子模块，用于建立所述热工流体设备的几何结构；

结构简化子模块，用于对所述结构建立子模块建立的所述热工流体设备的几何结构进行简化，在模型中去除对流动影响小的结构；以及

尺寸延长子模块，延长所述热工流体设备的出入口的尺寸。

15.根据权利要求14所述的设备，其中，所述对流动影响小的结构是其尺寸在流通截面尺寸的2％以下的结构。

16.根据权利要求15所述的设备，其中，所述尺寸延长子模块用于：将所述热工流体设备的入口长度取值为所述热工流体设备的管径的3～5倍，以及将所述热工流体设备的出口长度取值为所述热工流体设备的管径的10～20倍。

17.根据权利要求13所述的设备，其中，在所述扫略式网格划分法中，网格在流向上的尺寸是在切向上的尺寸的5～10倍。

18.根据权利要求13所述的设备，所述建模模块还包括：

尺寸调整子模块，用于在建模时，对所述热工流体设备的局部几何形状和尺寸进行调整，使具有明确流动方向的区域的开始和结束截面具有相同的拓扑结构。

19.根据权利要求18所述的设备，还包括：

比较模块，用于针对所述热工流体设备中几何形状和尺寸调整超过第一预定阈值的部分，比较调整前后的阻力；以及

在调整前后的阻力差大于第二预定阈值的情况下，所述网格划分模块采用传统网格划分法划分所述几何形状和尺寸调整超过所述第一预定阈值的部分的调整前结构。

20.根据权利要求19所述的设备，其中，所述第一阈值是2％，所述第二预定阈值是5％。

21.根据权利要求13所述的设备，其中，所述阻力计算模块包括：

总压计算子模块，用于根据所述网格划分模块划分的网格计算所述热工流体设备入口处的压力和流体速度分布以及出口处的压力和流体速度分布，根据入口处的压力和流体速度分布计算入口处的总压，以及根据出口处的压力和流体速度分布计算出口处的总压；以及

阻力计算子模块，用于通过将所述总压计算子模块计算的所述入口处的总压减去所述出口处的总压来得到所述热工流体设备的阻力。

22.根据权利要求13至21中任一项所述的设备，还包括：

拟合阻力确定模块，用于根据所述热工流体设备的设计参数，选择多个流量点计算流量与所述阻力确定模块所确定阻力的对应数据对，使用所述对应数据对进行二次拟合，计算所述热工流体设备的拟合阻力来作为所述热工流体设备的阻力。

23.根据权利要求13所述的设备，其中，所述阻力确定模块是由计算流体力学“CFD”工具来实现的。

24.根据权利要求23所述的设备，其中，在所述CFD工具中，在设置边界条件时，设定入口处的流量，且将出口处的压力设置为零，以及根据所述热工流体设备的实际工作压力来设定计算域的参考压力。