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．     

管网平差的差分线性化方法

从管网计算的基本方程出发，给出流量法的一种新方法——差分线性化法，并通过实例计算说明了该方法的可行性。     

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。     

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。     

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。     

给水管网的状态模拟

本文提出了状态估计的带权重最小二乘数学模型，用少量实测节点水压和管段流量估计所有节点水压，用于管网的状态模拟，采用附加节点流量伪测量数据，解决了解的惟一性问题．采用Marquardt法求解数学模型，收敛迅速，模型的解稳定．算例分析表明，估计的精度较高，能满足管网实时模拟的要求。     

城市供水SCADA系统管网流量监测点优化选址研究

结合输配水管网拓扑结构图论模型，通过计算节点流量变化对管网各管段流量的影响程度，引入有效监测范围的概念，求出在给定有效监测级下的有效监测矩阵，采用计算非多余支配集和最小覆盖集的方法，提出一种城市供水管网流量监测点的优化选址方法，为供水SCADA系统正确调度和对供水事故的监控提供有效的依据．通过实例验证方法的可靠性和有效性。     

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．     

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。     

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。     

RTM多注射口成型的控制研究

多注射口注射是降低树脂传递模塑成型工艺(RTM)充模时间的重要措施，若控制不当，将引起制品浸润不良、干点以及变形等缺陷，从而影响制品质量。以某越野车发动机面罩为对象，采用控制体／有限元法编制的数值模拟程序，分析了恒压注射、恒流量注射、注射口数量及位置、排气口的数量及位置4种因素对充模过程的影响。实现了充模过程的优化控制，避免了缺陷的形成，缩短了充模时间，制备出合格的制品，为RTM多注射口成型的控制技术提供指导。     

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。     

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。     

RTM多孔注射工艺压力场研究

介绍了RTM工艺过程及特点 .假定树脂为不可压缩流体 ,在达西定律的基础上建立了RTM工艺树脂渗流控制方程 ,采用镜像法与叠加法对树脂渗流控制方程进行求解 ,得到了各向异性均质多孔介质中树脂渗流场压力分布的解析解 ,进而可以求出模具内任一点压力值 ,为RTM工艺模具设计、优化参数提供了理论依据     

地形起伏条件下的煤层气管网稳态计算模型

鉴于煤层气“多点介入,柔性集输”的集输特点与管内气-水两相流复杂多变的流动形态,复杂地貌下的集输管网压力波动频繁,严重影响了集输系统的输气效率与运营安全。为了更为精准的对管网压力状况进行模拟计算,基于多相流水力热力计算方法,利用管网节点法建立了煤层气管网稳态计算模型,提出了考虑地形起伏情况下的分段计算管网稳态模拟方法。通过对算例管网的计算与分析,可得出考虑地形起伏的管网计算模型的压力计算结果更为准确可靠,为地势复杂区域煤层气管网的合理设计与操作提供了一定参考作用。     

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．     

灌浆压力测量误差的正交试验分析

灌浆规范中的灌浆压力是作用在灌浆岩体上的孔内灌浆压力。由于工艺的约束,现行灌浆监控过程常用孔口压力表示孔内灌浆压力,造成了灌浆压力的测量误差。针对非循环灌浆工艺,通过建立流体管道流动模型开展数值计算,采用多因素多水平正交法探究灌浆压力误差受浆液配比、浆液流速、灌浆孔深的相对影响,并采用统计法来分析不同工况下的显著影响因素。研究结果表明：灌浆压力较小时,灌浆压力误差普遍较大;若此时灌浆孔深且流速较大时,灌浆压力的测量误差则会超过灌浆压力仪表0.5%的精度要求,须进行误差补偿。其次,极差分析结果表明灌浆孔深是造成测量误差的主要因素,灌浆流速是第二个主要因素。而综合所有试验结果,浆液流速和灌浆孔深接近时,浆液配比越小,绝对偏差越大。结合上述正交试验和数值模型获取了不同工况下孔内灌浆压力值。     

模流分析技术在注塑模成型质量分析中的应用

指出模流分析技术在塑料注塑成型质量分析中的重要性.在对产品模具设计的基础上,应用模流分析技术对注射模具浇口、注塑效果、注射压力、注射压力下降和产品质量等进行了模拟分析.分析结果验证了设计的正确性,为改善设计提供了有益的结论.     

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.     

超高压管线系统气固耦合振动特性的仿真研究

基于工程气固耦合理论和伽辽金法,以某石化企业内压为300MPa的某管段为研究对象,建立了超高压管线系统气固耦合振动的数值模型,并应用任意拉格朗日-欧拉分析方法对管段充气前后的振动特性进行数值分析计算,通过与现场测试结果对比,验证了有限元模型和计算过程的合理性和可靠性,为超高压管线系统减振降噪研究提供理论参考。