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。     

住宅生活给水管网水力计算程序设计

根据住宅建筑给水管网的水流特点及其水头损失计算公式，确定了采用有限元法分析住宅建筑给水管网水力平衡计算的数学模型，将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求解管网整体矩阵方程——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住宅建筑给水管网的水力平衡计算，满足设计计算要求。     

室内消火栓给水管网的数学模型分析

采用有限元法分析室内消火栓给水管网的数学模型，建立管网整体矩阵，应用对称正定方程组的平方根法求解管网水力平衡方程，得出各项水力要素，编写通用电算程序，能快捷准确进行水力计算，在精度上远高于目前的近似计算。     

环状给水管网设计和调度的虚拟仪器

基于矩阵运算和迭代平差方法，在LabVIEW的编程平台上，开发环状给水管网水力计算的虚拟仪器。对管段流量基础解系赋值，代入节点连续方程求解管段流量。并由管段上的水头损失形成的闭合差获得环及管段的校正流量，经迭代逼近真值。闭合差可控制在给定精度。虚拟仪器的监控盘面和操作象是普通仪器。管长、管径和节点流量等设计参数能够成批传入，或在界面上写入。不需了解编程方法和数据库结构，既可开展设计，又能应用于生产现场的优化控制和调度，也是制定检修预案和进行管网技术改造的有力工具。     

给水管网管道摩阻校正方法研究

为了提高给水管网管道摩阻系数校正的稳定性和惟一性，提出了新的摩阻校正方法.当节点流量已知时，分析节点压力受管道摩阻变化影响的敏感度矩阵，在敏感度较大的节点上收集校正数据；对大敏感度管道单独校正、对其他管道进行分组校正，从而减少了校正变量的个数；模拟管网的多工况运行，收集足够多的校正数据；将管道摩阻系数的经验估计值引入到蚁群算法的优化计算过程中，提高优化计算的收敛速度.算例分析表明，采用上述方法校正的给水管网水力模型在实际应用中得到的节点压力值与实际节点压力值更为匹配.     

燃气管网水力计算研究

燃气管网水力计算存在虚平衡现象、叠代计算不收敛、压缩机供气管网水力计算未考虑压缩机实际工作曲线等问题.为此,引入开环能量方程解决用解环状方程法进行定压多气源点供气管网水力计算时存在虚平衡的问题;通过分析找出摩擦阻力系数在流态分区点不连续是造成不收敛的原因,对管道中燃气流动状态分区点采用插值法,解决在叠代过程中可能因摩擦阻力系数不连续导致叠代流量在分界点来回振荡造成的不收敛问题;引用虚气源点法解决压缩机供气管网的水力计算问题.     

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)     

燃气管网水力计算研究

燃气管网水力计算存在虚平衡现象、叠代计算不收敛、压缩机供气管网水力计算未考虑压缩机实际工作曲线等问题．为此，引入开环能量方程解决用解环状方程法进行定压多气源点供气管网水力计算时存在虚平衡的问题；通过分析找出摩擦阻力系数在流态分区点不连续是造成不收敛的原因，对管道中燃气流动状态分区点采用插值法，解决在叠代过程中可能因摩擦阻力系数不连续导致叠代流量在分界点来回振荡造成的不收敛问题；引用虚气源点法解决压缩机供气管网的水力计算问题．     

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．     

管网水力分析

应用Ｎｅｗｔｏｎ － Ｒａｐｈｓｏｎ 法导出了给水管网非线性能量方程数值迭代求解公式以进行稳态水力分析。数值实施并通过实例计算表明, 本法具有收敛速度快、迭代精度高的优点, 适合包含泵、蓄水池、水塔等在内的复杂管网稳态水力分析、设计及复核之用, 并为管网水力瞬变分析提供了基础。     

有限元法计算环状供水管网的电算程序

把城市供水管网简化为管段或节点的有限元,应用有限元法,线性化处理及优化方法等有关理论对管网水力计算进行讨论,以管网年折算费用值为目标函数建立数学模型,利用联系矩阵输入管网信息,并编制了计算程序,从而使计算速度和精度大大提高,该程序适用于环状网,树状网等其他形式的管网,且在输入各节点的地面标高后,也适用于平面管网和立体管网。     

成品油管网水力计算的有限单元法

借鉴给水工程中管网水力计算有限单元法的基本原理，并结合油品管路的摩阻计算方法，探讨了利用有限单元法对成品油管网进行水力计算问题．研究表明，有限单元法用于成品油管网的水力计算切实可行．具有计算速度快、上机前准备工作量小和编程简单等优点．     

基于加权最小二乘法的供水管网节点流量校核

管网水力模型是实现供水系统现代化管理的重要工具,要使水力模型能比较准确地反映管网真实运行状态,达到预期使用目的,其中的参数需要校核。将管网节点流量校核作为优化问题,采用加权最小二乘法逐步迭代求解,与已有研究相比,采用矩阵分析法推导供水管网雅克比矩阵解析式,引入水量分配矩阵聚合节点流量,将欠定问题转化为超定,提高了校核的计算效率和结果的可靠性。采用简单管网阐明了雅克比矩阵的计算、节点流量的聚合及梯度向量的构造,利用实际管网验证了方法的实用性。     

有限元法计算环状供水管网的电算程序

把城市供水管网简化为管段或节点的有限元,应用有限元法、线性化处理及优化方法等有关理论对管网水力计算进行讨论. 以管网年折算费用值为目标函数建立数学模型,利用联系矩阵输入管网信息;并编制了计算程序,从而使计算速度和精度大大提高.该程序适用于环状网、树状网等其他形式的管网,且在输入各节点的地面标高后,也适用于平面管网和立体管网.     

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.     

基于分区计量系统的供水管网模型流量分配方法研究

节点流量作为供水管网建模的重要参数,其分配结果直接影响供水模型准确性。针对目前常规节点流量分配方法准确性不足及工作强度大的问题,提出了基于分区计量系统的供水管网节点流量分配方法。该分配方法中的节点流量是居民用户节点流量、其他工商户节点流量和产销差节点流量之和。居民节点流量通过DMA边界五级表数据确定;其他工商户节点流量通过终端六级远传表数据确定;产销差节点流量,以二级分区为单位,在区域内沿线流量均分后折算。该方法运用于H市供水管网水力建模项目,模型校核结果：测压点水压的实测记录值与模拟值之差分别为100%≤(±4)mH₂O;85.83%≤(±2)mH₂O;55.18%≤(±1)mH₂O;23.15%≤(±0.5)mH₂O,提高了模型精度。     

基于AutoCAD的给水管网水力计算模型研究

基于AutoCAD平台,利用VisualLISP语言作为二次开发工具进行管网水力计算模型的开发,对给水管网进行水力计算,并分析显示计算结果。     

地震导致渗漏的供水管网水力模拟

为研究地震导致渗漏的供水管网的水力特性,引入日本水道协会提出的震害计算式,改进地震导致的供水管网渗漏的计算方法,构建地震导致渗漏的供水管网水力模型。提出适用于低压供水管网“分步迭代”的水力计算方法,实现对不同地震烈度下供水管网的漏损量、节点压力及流量的定量分析。基于EPANET软件,对举例供水管网应用所构建的模型和“分步迭代”水力计算方法,预测了其在不同地震烈度下的水力状态。预测结果表明,构建的模型能合理描述震损管网的水力特性,所提出的方法能避免水力计算时迭代的发散、提高迭代的收敛速度,并可直接应用现有商业软件求解。     

集中供热管网系统的运行和调节

供热管网系统是一个闭路循环系统,为了保持供热管网的系统平衡需要进行调节,通过分析供热管网的初调节、供热管网最大循环流量的确定、供热系统水力稳定性,以及平衡阀在供热管网系统中的使用,提出实践中进行管网水力平衡调节的方法,解决供热管网系统的水力和热力不平衡的现象．     

给水管网水质模拟研究

目的使用基于水力瞬变模型数值求解水质模型的方法．解决给水管网的水质变化问题．方法通过耦合求解水力瞬变模型和水质模型，用数值模拟管网的水质状况．在计算中适当调整水质时段和水力时段，使模拟结果收敛．结果从余氯衰减模拟结果看，水力瞬变事件通常会加速管网内水质恶化；并且，应用水力瞬变模型也可以模拟稳态下的水质．结论基于水力瞬变模型，应用有限差分法，用数值求解水质模型能够全面准确地反映不同工况下给水管网内的水质变化状况．