一種基于總體能量平衡的管網(wǎng)平差計算方法.pdf

1、當今社會高速發(fā)展，隨著城市化進程的加快，城市管網(wǎng)的改建、擴建和維護工作在不斷地進行中。城市給水管網(wǎng)系統(tǒng)是城市的命脈，它規(guī)模龐大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、用水隨機性強，可以看做一個多目標的運行控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。由于目前管網(wǎng)的維護管理只是依賴于經(jīng)驗，缺乏理論依據(jù)和科學分析，再加上用戶不斷增多，分布不均衡等原因，使管網(wǎng)運轉(zhuǎn)無法處于最佳狀態(tài)，造成供水能量的浪費、管道漏損等事故的不斷發(fā)生。因此，了解整個管網(wǎng)的實際運行工況，得到科學、精確的信息，為城市管網(wǎng)的科學管理

2、、管網(wǎng)的新建、擴建以及管網(wǎng)規(guī)劃提供可靠的數(shù)據(jù)是十分必要的。而給水管網(wǎng)平差計算是解決給水管網(wǎng)設(shè)計、改造和管理等各種應(yīng)用問題的理論基礎(chǔ)。
　　 給水管網(wǎng)水力分析的核心問題是城市管網(wǎng)水力計算。在傳統(tǒng)的給水管網(wǎng)水力計算中，通常是用節(jié)點連續(xù)性方程配合單位體積流量形式的環(huán)能量方程進行管網(wǎng)平差計算；然而單位體積流量形式的能量方程僅僅是總體能量平衡方程的一種特殊形式，并不能完整地表達流體的能量平衡關(guān)系。
　　 本文從流體力學的基本理論出

3、發(fā)，改進了管網(wǎng)平差計算的環(huán)能量方程，同時引入節(jié)點能量方程，進而建立了基于總體能量平衡的管網(wǎng)平差計算的基本方程。通過引入環(huán)校正流量△qk，將環(huán)能量方程進行線性化處理，得到的線性方程的個數(shù)等于基環(huán)數(shù)，進而求得各管段的校正后流量qi，再重復(fù)迭代計算直至迭代誤差在允許的范圍內(nèi)為止。
　　 采用引入邊界條件求解相對節(jié)點壓力，并對節(jié)點能量方程的系數(shù)矩陣進行行列均衡化處理的方法，解決了節(jié)點能量方程的系數(shù)矩陣呈現(xiàn)病態(tài)時，利用常規(guī)線性方程組解法求