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有压管道水击波动过程及优化控制的解析研究

工程力学 2008年第6期25卷 22-26页

作者：曹慧哲贺志宏何钟怡哈尔滨工业大学市政环境工程学院黑龙江哈尔滨150090 哈尔滨工业大学能源科学与工程学院黑龙江哈尔滨150001

为了实现阀调节对有压管道水击过程的精确控制,获得水击波动过程的解析解很有意义。该文在详细分析水击基本微分方程组及初边值条件的基础上,将波动方程在有限区间内的行波解应用于线性水击波动问题中。通过给定阀门处速度变化规律,引... 详细信息

为了实现阀调节对有压管道水击过程的精确控制,获得水击波动过程的解析解很有意义。该文在详细分析水击基本微分方程组及初边值条件的基础上,将波动方程在有限区间内的行波解应用于线性水击波动问题中。通过给定阀门处速度变化规律,引入曲线积分与路径无关条件,得到了阀门关闭过程中管道内无因次水击压强的精确解析解。应用Ritz法求解泛函极值,得到了使管道阀门处峰值压强为最小值时所对应的速度变化及相应的关阀规律。以此构建程序控制,就可最大限度地削减水击压强,以求通过阀门来实施对水击过程的主动控制。

关键词：有压管道水击波行波解阀调节优化控制

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基于图论的环状管网慢变流的计算研究

哈尔滨工业大学学报 2007年第10期39卷 1559-1563页

作者：曹慧哲贺志宏何钟怡哈尔滨工业大学市政环境工程学院哈尔滨150090

管网负荷变动的水力过程可以抽象成非恒定流中的慢变流进行研究,这是大量管网运行中的现实现象.对基于图论的环状管网慢变流模型进行分析,利用矩阵论导出了采用链支流量矩阵计算慢变流过程的解析表达式,并在此基础上得到了适于数值模拟... 详细信息

管网负荷变动的水力过程可以抽象成非恒定流中的慢变流进行研究,这是大量管网运行中的现实现象.对基于图论的环状管网慢变流模型进行分析,利用矩阵论导出了采用链支流量矩阵计算慢变流过程的解析表达式,并在此基础上得到了适于数值模拟的离散求解模型.通过实际算例计算了管段流量和节点水头等水力要素随时间的演化过程.慢变流理论不仅对分析管网系统的水力工况有很大作用,还由于其时间过程所包含的丰富信息使其在管网的水力摩阻识别及漏失故障诊断中具有重要意义.由于引入链支流量矩阵作为因变量,在很大程度上简化了定量计算,将会非常有利于对上述系统识别问题的搜索求解.

关键词：管网慢变流图论数值模拟

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基于响应时间效应的突发水污染应急决策分析

哈尔滨工业大学学报 2018年第2期50卷 122-130页

作者：杜兆林张志浩曹慧哲郑彤王鹏哈尔滨工业大学市政环境工程学院哈尔滨150090 农业部环境保护科研监测所天津300191 城市水资源与水环境国家重点实验室(哈尔滨工业大学) 哈尔滨150090

近期,中国频发的突发水污染事件及其造成的重大环境和经济损害,在很大程度上是由于相关责任人对污染危害程度及其发展趋势认识严重不足、应急准备缺失和处置响应迟滞造成的.为此,从污染物在水中的扩散规律及环境经济危害与污染控制费用... 详细信息

近期,中国频发的突发水污染事件及其造成的重大环境和经济损害,在很大程度上是由于相关责任人对污染危害程度及其发展趋势认识严重不足、应急准备缺失和处置响应迟滞造成的.为此,从污染物在水中的扩散规律及环境经济危害与污染控制费用的动态发展趋势角度出发,构建以响应时间为决策变量,以应急处置费用最小化为目标函数,以水质达标和物资准备时间为约束条件的突发水污染应急处置决策模型,采用情景分析的方法,将物资获取、运输、装卸与装配等的时间因素对目标函数的影响进行量化分析,揭示应急物资准备工作的各个环节的实施时间、污染现场条件对应急处置费用的影响程度.在假定的典型情景中,突发水污染应急响应延误1 h,应急处置费用会增加约163万元.研究结果不仅能为污染事件相关责任人清晰地展示事故应急响应延误的严重后果,还可为决策者在应急处置战略点选择、应急处置技术方案选择以及应急物资储备库构建方面提供量化的信息支持.

关键词：突发水污染响应时间效应决策分析应急物资准备应急处置

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十六烷基三甲基氯化铵减阻流动实验

哈尔滨工业大学学报 2012年第6期44卷 62-64页

作者：朱蒙生王悦曹慧哲蔡伟华岑仁海邹平华哈尔滨工业大学市政环境工程学院哈尔滨150090 哈尔滨工业大学能源科学与工程学院哈尔滨150001 哈尔滨工业大学土木工程学院哈尔滨150090

为了分析湍流减阻技术的可行性,探索减阻效果与溶液温度、浓度和流动雷诺数的关系及减阻水溶液的抗剪切特性,对阳离子表面活性剂十六烷基三甲基氯化铵(CTAC)水溶液进行减阻实验.结果表明,CTAC水溶液具有较强的抗剪切能力,但在高温条件下... 详细信息

为了分析湍流减阻技术的可行性,探索减阻效果与溶液温度、浓度和流动雷诺数的关系及减阻水溶液的抗剪切特性,对阳离子表面活性剂十六烷基三甲基氯化铵(CTAC)水溶液进行减阻实验.结果表明,CTAC水溶液具有较强的抗剪切能力,但在高温条件下(70℃)减阻现象消失.CTAC水溶液减阻技术应用在集中供热/供冷系统中,尤其在地板辐射采暖系统中是可行的.

关键词： CTAC水溶液减阻抗剪切节能

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寒冷地区汽机房自平衡通风采暖方案数值模拟

哈尔滨工业大学学报 2018年第8期50卷 102-107页

作者：瞿家港曹慧哲翟金房殷海洋蔡伟华哈尔滨工业大学建筑学院哈尔滨150006 中国电力工程顾问集团东北电力设计院有限公司长春130021 哈尔滨工业大学能源科学与工程学院哈尔滨150001

火力发电厂汽轮机房内部存在很多高温散热设备以及走向复杂的热力管道,导致大量余热聚集在机房顶部.对于此类特殊的高大空间建筑,以往研究重点多放在夏季通风状态下的余热排除,少有将此余热回收用于冬季采暖技术的研究.为研究冬季自平... 详细信息

火力发电厂汽轮机房内部存在很多高温散热设备以及走向复杂的热力管道,导致大量余热聚集在机房顶部.对于此类特殊的高大空间建筑,以往研究重点多放在夏季通风状态下的余热排除,少有将此余热回收用于冬季采暖技术的研究.为研究冬季自平衡采暖方案在寒冷地区发电厂汽机房的可行性,采用CFD模拟技术进行分析.按实际汽机房空间结构建立几何模型,并在此基础上采用结构化网格进行划分,完成数值计算.对比分析汽机房冬季采暖的两种预置方案,并结合模拟结果提出采用射流口代替风机直接射流的优化方案.模拟结果表明:自平衡采暖方式能满足寒冷地区汽机房冬季供暖需求,减少汽机房内部散热器的布置;综合考虑节能与采暖效果,选用方案二的通风量;采用射流口的气流组织优于直接射流,在改善工作层平台处气流组织的同时使速度场分布更加均匀,达到较好的采暖效果.模拟结果从余热利用角度为寒冷地区高大厂房的采暖方案设计提供有益的参考.

关键词：汽机房自平衡通风采暖 CFD模拟余热利用

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变频水泵装置调速特性试验研究

暖通空调 2015年第8期45卷 47-52页

作者：刘波方修睦姜永成曹慧哲王磊哈尔滨工业大学

介绍了试验条件及数据处理方法，对变频水泵装置的扬程、流量、总功率、总效率随频率的变化规律通过试验进行了分析。结果表明：转速比的平方不等于扬程比，转速比的立方不等于功率比；相对频率比为84％~100％时，流量比等于转速比；相... 详细信息

介绍了试验条件及数据处理方法，对变频水泵装置的扬程、流量、总功率、总效率随频率的变化规律通过试验进行了分析。结果表明：转速比的平方不等于扬程比，转速比的立方不等于功率比；相对频率比为84％~100％时，流量比等于转速比；相对频率比大于0．5，小于1时，降低频率，节能效果显著；相对频率比小于0．28时，继续降低频率，变频水泵装置节能潜力不大。

关键词：变频水泵效率节能试验分析特性

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基于慢变流理论的管网泄漏检测模型的建立

给水排水 2011年第S1期37卷 466-470页

作者：曹慧哲杨宗森谈和平吴凤山哈尔滨工业大学市政与环境工程学院哈尔滨150090 哈尔滨工业大学能源学院哈尔滨150001 辽河石油勘探局油田建设工程一公司盘锦124120

提出一种基于慢变流理论的给水管网泄漏诊断与定位模型,即首先对管网施加随时间缓慢变化的压力激励,如果管网中存在泄漏,随着压力的不同泄漏程度也不一样,进而影响到管网中其他节点压力和管段流量等参数的变化;依据系统辨识反问题分析方... 详细信息

提出一种基于慢变流理论的给水管网泄漏诊断与定位模型,即首先对管网施加随时间缓慢变化的压力激励,如果管网中存在泄漏,随着压力的不同泄漏程度也不一样,进而影响到管网中其他节点压力和管段流量等参数的变化;依据系统辨识反问题分析方法,实时监测管网监测点处的状态参数,运用贝叶斯算法对模型的预测参数——泄漏位置和泄漏量的概率值大小进行寻优,寻找模型计算值与测量值之间吻合程度最好的预测参数,得到最可能的泄漏位置与泄漏量。通过对算例管网的计算结果表明,采用该模型能够对漏失点和漏失量进行满足概率要求的准确诊断。

关键词：给水管网慢变流泄漏检测贝叶斯理论

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空调冷水系统添加剂减阻实验研究进展

暖通空调 2014年第4期44卷 32-35页

作者：曹慧哲蔡伟华朱蒙生王建森哈尔滨工业大学中国民航机场建设集团公司

冷水系统流体输送能耗在空调系统能耗中所占比例很高，合理利用添加剂可以大幅度减小流动阻力，达到节能降耗的目的。鉴于低温情况下添加剂减阻实验研究较缺乏，设计了5～15℃添加剂减阻低温实验台，进行低温条件下减阻添加剂的筛选和... 详细信息

冷水系统流体输送能耗在空调系统能耗中所占比例很高，合理利用添加剂可以大幅度减小流动阻力，达到节能降耗的目的。鉴于低温情况下添加剂减阻实验研究较缺乏，设计了5～15℃添加剂减阻低温实验台，进行低温条件下减阻添加剂的筛选和减阻效果的研究。通过对十六烷基三甲基氯化铵（CTAC）及其与二十二烷基三甲基硫酸甲酯铵（BTMS）混合减阻剂的减阻效果进行实验研究，发现混合减阻剂在5～15℃温度范围内的减阻效果显著增加，特别是在管径为15．66mm、流体温度为15℃、添加剂质量分数为400×10^-6时减阻百分比最大，可以达到68％。

关键词：添加剂减阻空调冷水实验台节能

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供暖热计量收费软件的开发研究

暖通空调 2003年第1期33卷 84-86页

作者：方修睦王建于晓明陈贻谅曹慧哲于涛哈尔滨工业大学中国建筑设计研究院

提出了符合我国建筑特点的热计量收费模型 ,解决了热费的合理分摊问题 ;介绍了适合多种收费方式、多种热媒的供暖系统收费软件的开发原则、功能及特点。

关键词：供暖热计量收费软件集中供热