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国外某地区供水管网工程设计

科学技术创新 2024年第7期 136-139页

作者：崔丹中交第三航务工程勘察设计院有限公司上海

城市给水管网是城市基础设施的重要组成部分,其质量直接影响城市的发展和居民的生活质量。传统给水管网平差计算往往以手工计算为主,效率低下耗时耗力且极易出错,本文以国外某城市给水管网建设工程为例,详细介绍了环状给水管网设计的过... 详细信息

城市给水管网是城市基础设施的重要组成部分,其质量直接影响城市的发展和居民的生活质量。传统给水管网平差计算往往以手工计算为主,效率低下耗时耗力且极易出错,本文以国外某城市给水管网建设工程为例,详细介绍了环状给水管网设计的过程,并利用CAD和“管立得”软件对建立的给水管网进行了管网平差和校核计算,极大提升了设计速度和计算效率,为其他给水工程设计提供参考。

关键词：城市给水管网设计环状管网管网平差

区域供冷供热系统环状管网稳定性分析及调控策略

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区域供冷供热系统环状管网稳定性分析及调控策略

作者：周俊重庆大学

学位级别：硕士

随着我国经济的发展和社会的进步,城镇化进程快速推进,大量建筑群涌现,能源使用与能耗分布相较于以前更加集中,区域供冷供热系统由于占地面积小、设备容量低、规模化使用可再生能源等诸多优点受到了越来越多的关注。但是,区域供冷供热... 详细信息

随着我国经济的发展和社会的进步,城镇化进程快速推进,大量建筑群涌现,能源使用与能耗分布相较于以前更加集中,区域供冷供热系统由于占地面积小、设备容量低、规模化使用可再生能源等诸多优点受到了越来越多的关注。但是,区域供冷供热系统的冷冻水输配距离变长,导致其输送能耗提高,因此,有必要准确掌握输配管网的水力特性与热力特性,制定有效的水系统控制策略,从而降低区域供冷供热系统的输配能耗,提升其整体的经济性与节能性。首先,针对重庆市某区域供冷供热系统建立了环状管网水力计算和末端用户热力调控的理论模型,通过参数辨识的方式对理论模型进行求解,也计算与校验了各用户的换热面积与阀权度。同时,基于MATLAB与SIMULINK联立搭建了仿真模拟平台,为确保末端用户的调控能力,对PI控制参数进行了整定,确保供水温度能控制在±0.2℃内。此外,对该系统的输配外网现状进行了调研与实测,发现存在严重的“大流量,小温差”问题,对其主要原因进行了分析。然后,在干管定压差的控制方法下对环状管网的水力特性进行了研究,当主动支路产生流量变化时,越靠近主动支路的用户水力失调度越大,相反,越靠近水泵的用户水力失调度越小,且环网中压力平衡点会向远离主动支路的方向“漂移”。进一步地,将末端用户之间相互的水力失调影响因素进行解耦,确定了主要影响因素为主/被动支路的变化流量与位置,总结了影响规律,并对其提出了影响的量化指标:转移系数与流入系数,转移系数可以描述主动支路转移至其余用户流量的多少,而流入系数可以量化流入被动支路流量的占比,以此建立用户之间水力失调影响的计算模型。接着,针对环状管网的热力特性进行了研究,发现主/被动支路的负荷大小与位置主要对末端用户水力特性产生影响,进而影响到热力特性,除此之外,末端用户的换热性能也会对热力特性产生影响。同时,总结了末端用户分别作为主动支路与被动支路时流量与换热量的关系:作为主动支路时,通常负荷波动较大,用户的换热量与流量呈现上抛曲线的关系,换热量随流量的增大而增大,但流量越大,换热量增加的幅度越小;作为被动支路时,通常流量变化不大,特别对于负荷率较高的用户,流量与换热量的关系可以近似为线性关系。最后,根据水力特性与热力特性的理论分析,提出了基于水力特性的变压差优化控制方法,其在基于最不利热力末端变压差方法之上对压差值进行了优化,并且该控制策略即使在末端用户未全部安装电动调节阀也完全适用。通过对区域供冷供热系统的仿真测试,基于水力特性的变压差优化控制方法可以降低压差设定值,相较于定压差控制方法与基于最不利热力末端变压差方法,供回水干管温差可分别提升0.63℃与0.48℃,且可分别节约23.5%与10.3%的能耗。

关键词：区域供冷供热系统环状管网水力特性热力特性优化控制策略

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基于面向对象方法的多源环状管网水力计算

计算物理 2012年第5期29卷 713-720页

作者：王海王海鹰朱彤周海珠同济大学机械与能源工程学院上海200092 中国建筑科学研究院天津分院天津300834

提出一种基于面向对象的方法,以元件的对象属性表达管网的拓扑结构,以对象方法表达水力计算模型,用对象事件反映边界条件变化响应的方法,然后通过遍历整个管网元件对象进行水力计算.对工程中两种常见的多源管网结构进行计算,分析表明,... 详细信息

提出一种基于面向对象的方法,以元件的对象属性表达管网的拓扑结构,以对象方法表达水力计算模型,用对象事件反映边界条件变化响应的方法,然后通过遍历整个管网元件对象进行水力计算.对工程中两种常见的多源管网结构进行计算,分析表明,新方法能有效地处理多源环状管网结构、源变化引发的水力平衡问题,计算偏差小,能够充分满足工程计算的需求.

关键词：环状管网多源水力计算面向对象

重力单水源环状管网优化设计的遗传-线性规划算法

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水利学报 2005年第3期36卷 378-382页

作者：白丹西安理工大学水资源研究所陕西西安710048

本文首先提出了基管段流量概念,并作为优化变量,建立环状管网流量优化分配的非线性规划模型;又以管道尺寸为优化变量,建立某一流量分配方案下管网优化设计的线性规划模型。在优化设计计算过程中,采用遗传算法求解非线性规划模型及单纯... 详细信息

本文首先提出了基管段流量概念,并作为优化变量,建立环状管网流量优化分配的非线性规划模型;又以管道尺寸为优化变量,建立某一流量分配方案下管网优化设计的线性规划模型。在优化设计计算过程中,采用遗传算法求解非线性规划模型及单纯形法求解线性规划模型,两种优化算法交替计算,可确定环状管网优化设计方案。本文提出的方法,是一种有效地解决重力单水源环状管网优化设计的新方法。

关键词：单水源环状管网优化设计遗传算法线性规划

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多热源环状管网的面向对象水力计算方法

浙江大学学报（工学版） 2012年第10期46卷 1900-1909页

作者：王海王海鹰周海珠同济大学机械工程学院上海200092 中国建筑科学研究院天津分院天津300834

提出用于多热源环状管网的水力工况模拟的面向对象水力计算新方法.将复杂的管网结构解析成各类元件对象的集合,每个对象在连接处的水力特性作为与其相接元件的边界条件.每个管网元件的对象属性包含了管网的拓扑结构关系,并提供水力计算... 详细信息

提出用于多热源环状管网的水力工况模拟的面向对象水力计算新方法.将复杂的管网结构解析成各类元件对象的集合,每个对象在连接处的水力特性作为与其相接元件的边界条件.每个管网元件的对象属性包含了管网的拓扑结构关系,并提供水力计算中所需的参数.基于新方法建立管网管段、水泵、阀门、热源等元件模型,在水力计算时无需提供特定的初始值,即可快速、可靠地定量分析设备操作、热媒温度和地形高差等对水力计算结果的影响.以某市区域供热管网为例,进行设计工况和事故工况的水力计算分析.分析结果表明,"顺流向"的计算顺序能够遍历管网中的所有元件对象,且快速、准确地求解管网的水力工况.

关键词：多热源环状管网水力模型管道数值模拟管网故障

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区域供热环状管网的水锤数值模拟方法

区域供热环状管网的水锤数值模拟方法

2022供热工程建设与高效运行研讨会

作者：杨光王海同济大学机械与能源工程学院

在区域供热系统中,常见水锤导致管道破裂并严重损坏阀门或泵等设备。精准而快速的水锤数值模拟对于区域供热管网中阀门和泵的安全调节至关重要。以往的研究主要集中在对单根管道进行模拟。本文提出了一种适用于区域供热系统环状管网的... 详细信息

在区域供热系统中,常见水锤导致管道破裂并严重损坏阀门或泵等设备。精准而快速的水锤数值模拟对于区域供热管网中阀门和泵的安全调节至关重要。以往的研究主要集中在对单根管道进行模拟。本文提出了一种适用于区域供热系统环状管网的高阶数值模拟方法。所提出方法在典型"源-管-阀"案例中的计算结果与特征线法的计算结果非常吻合,验证了所提出方法的准确性和有效性。将所提出的方法扩展到具有2个热源、14个用户和49个管道的环状管网,对每个时间步长(10s)从网络和特征节点的层面详细展示了由于阀门操作引起的水压和速度变化。结果表明,所提出的方法可以方便快捷地模拟大型区域供热系统中环状管网的水锤现象。

关键词：水锤区域供热环状管网数值方法

来源： cnki会议评论

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关于校园环状管网水力计算的探讨

关于校园环状管网水力计算的探讨

中国建筑学会建筑给水排水研究分会第四届第二次全体会员大...

作者：周冬冬沈优越刘洪海叶雨桐天津大学建筑设计规划研究总院有限公司

由于校园供水不属于城镇供水体系,其节点设计流量不满足质量守恒原理,不能采用管网平差的方式确定环状管网的管段流量。实际设计过程中也没有明确的流量分配方法。为充分利用市政供水压力,提高能量利用率,在设计阶段提出了一种利用管网... 详细信息

由于校园供水不属于城镇供水体系,其节点设计流量不满足质量守恒原理,不能采用管网平差的方式确定环状管网的管段流量。实际设计过程中也没有明确的流量分配方法。为充分利用市政供水压力,提高能量利用率,在设计阶段提出了一种利用管网平差确定水流状态,并利用节点流量的相似性进行流量分配,最终对环状管网进行水力计算的方法。

关键词：环状管网节点流量流量分配水力计算

来源： cnki会议评论

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环状管网优化设计的双重编码混合遗传算法

石油机械 2008年第10期36卷 27-31页

作者：战红杨建军代晓东青岛理工大学机械工程学院 266033 大庆油田有限责任公司第四采油厂

以投资最小为目标函数,建立了注水系统环状管网优化数学模型。针对环状管网优化的特点,遗传算法采用二进制编码和整数编码相结合的双重编码,同时对管网连接方式和管径进行优化,并结合了模拟退火算法,形成了混合遗传算法。操作过程中采... 详细信息

以投资最小为目标函数,建立了注水系统环状管网优化数学模型。针对环状管网优化的特点,遗传算法采用二进制编码和整数编码相结合的双重编码,同时对管网连接方式和管径进行优化,并结合了模拟退火算法,形成了混合遗传算法。操作过程中采用随机多父辈适应函数值加权交叉,提出了与优化问题相适应的多种变异方法,给出了约束条件的处理方法,减少了不可行解的产生,使该算法的优化性能得到了提高。大庆油田某采油厂一新建注水区块的优化算例表明,管网投资由1160万下降到850万元,说明该优化方法有效且实用。

关键词：环状管网优化设计混合遗传算法双重编码注水系统

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一种环状管网水力平衡计算方法的应用及建议

江苏建筑 2023年第1期 136-140页

作者：卞爱萍中通服咨询设计研究院有限公司江苏南京211300

文章结合具体工程项目,基于流量平衡和压力平衡两大平衡原理,研究了环状管网水力平衡计算方法在实际项目中的应用。通过对具体工程案例环状管网的水力平衡状况进行迭代计算,验证了该方法不仅适用性强,操作简单,而且收敛速度快,精度高,... 详细信息

文章结合具体工程项目,基于流量平衡和压力平衡两大平衡原理,研究了环状管网水力平衡计算方法在实际项目中的应用。通过对具体工程案例环状管网的水力平衡状况进行迭代计算,验证了该方法不仅适用性强,操作简单,而且收敛速度快,精度高,是环状管网水力平衡分析计算的有效方法,同时基于本次应用,总结出了几点该方法的使用建议,具有一定的参考价值。

关键词：环状管网水力平衡迭代计算方法应用