Excel规划求解的环状给水管网平差

Excel规划求解环状给水管网平差,以管段流量为变量,各环闭合差的绝对值之和取得最小值为目标函数进行规划求解,通过设置节点连续性方程为约束条件,节点流量无需手工计算而自动平衡.采用Excel的公式与函数成批运算,便于选择管径取得经济流速,是一种环状给水管网优化设计和水力计算的新方法.同等环状给水管网的算例计算表明,与Hardy.Cross法相比,规划求解法过程简单快捷,求解精度高,4个环闭合差的绝对值之和为2.64×10-5(kPa)     

塑料管材供水管网水力计算方法的探讨

根据塑料供水管网的水流特点及其水头损失计算公式，确定了塑料供水管网将沿线流量折算成节点流量的折算系数的取值，采用有限元法分析塑料管材供水管网的水力平衡计算数学模型，由各个管段的单元矩阵方程集合为供水管网的整体矩阵方程，通过引入节点水压边界条件并迭代求解管网整体矩阵方程一对称正定线性方程组，得出各项水力要素．给出了计算程序框图，编写了通用电算程序，经实例计算表明，该方法能够快捷准确地完成塑料供水管网的水力平衡计算，满足设计计算要求。     

多管材给水管网水力计算的探讨

根据多管材给水管网的水流特点及其水头损失计算公式，确定了给水管网沿线流量折算节点流量的折算系数的取值，应用有限元法分析多管材供水管网的水力平衡计算数学模型，由各个管段的水力平衡单元矩阵方程集合为给水管网水力平衡的整体矩阵方程，通过引入节点水压边界条件并迭代求解管网水力平衡整体矩阵方程——对称正定线性方程组，得出各项水力要素。给出了计算程序框图，编写了通用电算程序，经实例计算表明，能够快捷准确地完成多管材给水管网的水力平衡计算，满足设计计算要求。     

节点水压法的改进

结合管网的节点流量连续性方程组和管网的基本特性，改进了基本计算方程组，并给出牛顿迭代时更加有效的初值选择方法。采用该方法，对给水管网平差方法进行了改进，收敛性能有所提高。     

Excel规划求解在多水源管网计算中的应用

基于哈代—克罗斯法算法原理,将管网结构参数登录在Excel平台上进行规划求解,由此得到管段流量、水头损失及各节点水压等参数。此法收敛精度高,简单易操作,迭代速度快,为管网的优化运行、调度以及改扩建提供了科学依据。     

地震破坏供水管网低压水力分析

供水管网遭受地震破坏后会产生渗漏和爆管,在震后的紧急救援和修复阶期,供水管网处于低压带漏损供水状态。根据断开管段的沿程水头损失关系,提出一种在断开管段端点附加扩散器模型模拟断开点漏水,简化了断开管段的建模方法;将压力决定的节点配水量模型加入到水力分析中,避开了低压管网水力分析中的节点负压问题;利用线性搜索与回溯算法控制管网节点非线性方程组的迭代步长,确保了管网低压水力分析的全局收敛性。此方法具有建模简单,计算量小,全局收敛速度快的特点;通过示例计算及结果比较,验证了其有效性。     

供水管网状态估计及其在西安市供水管网中的应用

提出了修正的最小权重平方和状态估计数学模型，用简约梯度法求解，用于给水管网的状态模拟．估计的参数是所有的节点水压，测量参数是各水源供水量、部分节点水压和管段流量，并且所有管段摩阻也是已知的．这一状态估计方法的最主要的特点是，测量参数的数量远远小于估计参数的数量，而且允许测量参数存在误差．将这一方法应用在西安市给水管网，结果表明，估计的节点水压的精度较高，能满足管网模拟的要求．     

供水水量不足情况下给水管网的水力计算方法

目的 为了解决供水水量不足时管网的水力计算问题．方法考虑节点流量随节点水压的动态变化，提出一种新的管网水力计算方法．结果 用管网算例验证了方法的正确性和使用性．结论 新方法有效地解决了供水水量不足时，管网节点配水量未知情况下的水力计算问题，在计算得到节点水压和管段流量的同时，确定了节点实际配水量．     

节点水压法的改进

结合管网的节点流量连续性方程组和管网的基本特性,改进了基本计算方程组,并给出牛顿迭代时更加有效的初值选择方法。采用该方法,对给水管网平差方法进行了改进,收敛性能有所提高。     

考虑漏失和用户用水的供水管网PDD模型构建及应用

管网的微观水力模型通常将所有水量依据管段的长度分配到各个节点.通过研究这种供水管网传统水力模型,针对该模型忽略节点流量类别直接将总漏失量平均分配到管网中的问题,将传统水力模型中的节点流量分为用户用水量和漏失水量,并运用改进的一致漏损模型将管段的漏失量按管段长度分配,构建漏失水量与压力之间的关系式,建立压力驱动节点的水力模型(PDD).模型形成后,根据实际测压点数据对模型进行校核,以达到模型校核标准.将该模型应用于Y市实际管网,根据Y市实际管网数据得到的平均漏失率,建立计算供水量与实际供水量的适应度函数,计算供水管网模型中的漏失系数,最终实现基于压力驱动节点流量的供水管网漏失模拟.结果表明,校核后的PDD模型与实际供水管网运行压力情况吻合良好,可以进行管网漏失控制研究及评估.     

注塑模具冷却管网分析计算

注塑模具冷却管网计算，可以准确预测冷却液的压力和和管网的流量．目前存在两种基本的计算方法都有缺陷；回路法计算烦琐。迭代速度慢；而传统的节点法当管道流量为零时液导矩阵奇异．根据管网基本方程式，建立了新的数学模型。提出了一种改进的节点法．给出了计算程序框图。并编写了电算程序，新方法有效地克服了传统方法的弊端，经实例计算表明，可以快捷准确地进行注塑模具冷却管网的分析计算．     

弯管处液液两相流空化腐蚀研究

在集输管线中,油水两相流经弯管时其速度和压力会发生变化,使弯管处的腐蚀程度增加,导致弯管因腐蚀而引起的事故频发。以水为离散相,通过RNG k-ε湍流模型和DPM模型相结合的方法,对管道中的流动状态进行数值模拟研究,得出了管道腐蚀随影响因数的变化规律,并采用Origin软件对模拟数据进行处理,运用正交试验法对数据进行了分析。结果表明,不同的管道参数对空化腐蚀速率的影响是不同的,其中管径的影响最大,水滴颗粒的质量流量、流体的入口速度、管道的弯曲角度次之,弯径比对空化腐蚀速率的影响最小。研究结果可对集输管道的设计和运行管理提供技术支持。     

建筑热水管系图式分析与运行调试

建筑热水管道系统是在环状管网条件下运行,其立管流量受环参数的影响,在原枝状管系条件下得到的设计流量值基础上重新分配。经分析发现,将热水的接入点和回水接出点分设在管系的两端,是最佳的管系图式。此时．最不利供水立管已不在系统的最远端．而是位于管系中部的立管．随着立管数量的增加,管系各立管配水流量的不均匀性也急剧增大,其相应的系统运行调试工作可参考本文中“热水立管局部阻力系数加载参考表”所提供的数据．将管系中部的主管作为基准来进行。     

圆柱度误差检测中的数据处理

介绍了圆柱度误差的测量，评定及利用计算机进行数据处理的方法．主要研究了利用圆度仪、采用极坐标法测量圆柱度误差时的误差评定及数据处理的方法．在数据分析方面，应用Visual Basic 6．0语言编程进行处理，大大的提高了圆柱度误差测量时的精度和运算速度、同时还推导出采用极坐标法测量圆柱度误差时的数学模型，给出了程序流程图．     

锅炉房供热量调节运行经济性分析

针对采用量调节的闭式供暖系统,以河北承德某小区为例,运用理论图解的方法对调节并联水泵共用管路阀门和调节并联水泵非共用管路阀门两种运行方案的经济性分析比较,可知当管网流量大于锅炉总循环水量79%时,采用调节并联水泵非共用管路阀门是节约电能的,但采用并联水泵非共用管路阀门调节方案时,对系统的循环水量是有最低限制要求的,否则会损坏水泵。     

异程布置的冷冻水系统管网水力特性计算方法

大型中央空调冷冻水系统管网水力特性精确计算是研究其优化设计和运行的必要条件,简化模型因计算误差大而无法应用于大型管网拓扑结构的水力计算。以异程布置的冷冻水系统为研究对象,在充分考虑末端支路温度调节阀调节特性的基础上,建立了管网水力特性精确数学模型,提出了虚拟流量的计算机逻辑算法。以10个AHU支路的异程式管网为仿真计算对象,计算该管网最小供回水压差以及不同供回水压差条件下的各支路温度调节阀开度和实际流量,计算结果符合异程式管网存在较大压力不平衡的固有特性。该计算方法能够确保计算收敛,实现了利用一个逻辑程序计算管网各种水力特性,为异程式管网水力特性研究提供了参考价值。     

油基体系下天然气水合物浆液流动实验研究

在多相流管输体系下,水合物浆液在流动过程中会遇到崎岖不平的地形地貌,此时采用倾斜管道显得尤为重要。因此,研究了天然气水合物浆液在倾斜管内的流动特性对堵塞管路的影响。在低温高压可视水合物实验环路上,开展了油基体系下油＋天然气的水合物堵管实验,探究了初始压力、初始流量等因素对天然气水合物浆液流动和堵管时间的影响。同时,利用实时在线颗粒测试仪,对水合物生成、流动及堵管过程中水合物颗粒的微观变化进行了分析。结果表明,随着初始压力增大,天然气水合物的诱导时间、生成时间和浆液流动时间均缩短,天然气水合物堵管趋势增大;随着初始流量增大,天然气水合物的诱导时间、生成时间和浆液流动时间均延长,天然气水合物堵管趋势减小。对水合物生成至堵管的过程以及堵塞机理进行了分析。对油基体系下天然气水合物堵塞管路的研究结果表明,在油基体系下可以通过减小初始压力、增大初始流量来有效地减小天然气水合物堵塞管路的概率。研究结果可为维持和保证天然气水合物在管道中的安全流动提供理论参考及依据。     

分户水平式供暖系统水力计算模型及求解方法

针对目前对分户水平式供暖系统水力计算的研究落后于其应用这一现状,提出了一套新的水力计算方法．基于流体运动连续性方程和能量方程,采用图论的方法,建立了系统水力工况的数学模型．该模型将重力作用压头作为流动动力写入环路能量平衡公式中,从设计角度考虑了该量对系统的影响．应用闭合环路平差的方法实现了管网状态非线性方程组的求解,在平差过程中,根据水平支路的温降调整所在环路的管径,并实现各管段流量、重力作用压头和系统所需资用压头值的循环迭代,使其分别逼近真值．该方法用平差所得流量分别计算各水平支路的温降,使不等温降法适用于该系统型式,从而有利于减轻系统的竖向失调,提高分户热计量供暖系统的质量．     

管系水力共振激励脉冲水射流模拟研究

高压脉冲水射流在效能上大大优于高压连续水射流,主要用调制方法产生.利用导管-气室系统可以引发水力共振,使脉冲水射流的振幅提高,从而增强射流的功效.系统的水力状态用水力瞬变理论分析.对于导管很短、始端压力振荡恒定、管内流速不很大的系统,瞬变工况可用一个微分方程表达,并用有限差分法和迭代法求解.水力共振的条件及强度取决于诸多因素,用搜寻的方法寻求.模拟研究为开展实验研究提供依据和指导.     

Decentralized PID neural network control for a quadrotor helicopter subjected to wind disturbance

A decentralized PID neural network(PIDNN) control scheme was proposed to a quadrotor helicopter subjected to wind disturbance. First, the dynamic model that considered the effect of wind disturbance was established via Newton-Euler formalism.For quadrotor helicopter flying at low altitude in actual situation, it was more susceptible to be influenced by the turbulent wind field.Therefore, the turbulent wind field was generated according to Dryden model and taken into consideration as the disturbance source of quadrotor helicopter. Then, a nested loop control approach was proposed for the stabilization and navigation problems of the quadrotor subjected to wind disturbance. A decentralized PIDNN controller was designed for the inner loop to stabilize the attitude angle. A conventional PID controller was used for the outer loop in order to generate the reference path to inner loop. Moreover, the connective weights of the PIDNN were trained on-line by error back-propagation method. Furthermore, the initial connective weights were identified according to the principle of PID control theory and the appropriate learning rate was selected by discrete Lyapunov theory in order to ensure the stability. Finally, the simulation results demonstrate that the controller can effectively resist external wind disturbances, and presents good stability, maneuverability and robustness.