给水管网管道摩阻的灵敏度分析及其校正研究

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建立较准确的管网水力模型需要对管网的一些参数进行复核,主要包括对节点流量的估计和对管道摩阻的校正。节点流量的估计已日趋完善,而管道摩阻的实测较难,目前常采用多工况的方法,通过消防试验收集大量的数据,再由遗传算法反向计算进行校正;但对于较大规模的管网,由于需要校正摩阻的管道数量较多,校正工作很难实现。本文通过建立理想管网模型,研究管道摩阻变化对节点水压的影响,并计算其灵敏度系数,发现小部分关键管道摩阻的灵敏度较大,对节点水压的变化起关键性作用,而其它管道摩阻的灵敏度较小,对节点水压的影响可以考虑忽略;且发现管道摩阻的灵敏度系数值与其管中的水流流速大小成幂函数关系。基于以上研究,为减小变量个数和工作量,缩短计算时间,本文提出只对关键管道摩阻进行校正,其它管道摩阻使用经验值的方法。又由于遗传算法具有适应性强,全局优化程度高等优点,本文采用该算法,结合某小区管网实例,用上述方法对该小区管网摩阻进行校正,校正后的水力模型能较好地模拟该区管网实际运行的节点压力。
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