城镇供水管网系统优化调度中阀门调节技术的研究

发布时间：2020-01-25 05:03

【摘要】：在现代城镇供水管网系统管理手段中,管网优化调度技术占有举足轻重的地位。准确判定对节点压力灵敏度较高的管段及其上灵敏度较高的阀门是本文重点讨论的问题。针对于特定水流,影响管段节点压力的主要因素是其流态。而在包含阀门的管段中,阀门开启度的改变会影响到水流的流态,所以,对阀门调度工况下管段中水流流态特征的研究是实现管网优化调度的理论前提。在对管网水力形态建立微观模型的基础上,通过调节阀门的开启度来实现对管段节点压力的调节,同时结合前人的研究成果,利用K-ε方程建立相关模型,对阀门开启度的变化引起水头损失的变化进行了分析讨论,试图寻找一种准确判定节点压力变化的方法。在对管网节点压力准确判定的基础上,为了解决供水管网系统压力的不平衡问题,本文利用节点压力灵敏度方法和模糊聚类方法对管网进行分区讨论；利用管道摩阻系数对节点压力的灵敏度方程判定最佳调节管段；利用阀门开启度对节点压力的灵敏度方程判定最佳调节阀门及其最佳开启度。本论文的主要结论：1、水流在经过阀门的过程中会发生流态的改变,即有涡流区域形成,这正是造成阀门附近管段摩阻系数不同的主要的原因。同时,阀门的不同开启度对管段干扰长度的影响也不尽相同,故管网压力监测点也设置在管段最大扰动长度之外,以保证所测得数据的准确性。2、采用节点压力灵敏度方程便于较好的设置压力监测点,使其能够准确反映出各个区域节点压力和管网运行状态参数的变化。可以通过调节阀门的开启度来实现对供水管网系统中压力分布不平衡问题起到调节作用。3、采用阀门调度的方式,不仅可以有效降低管网局部压力,保障了供水安全的可靠性,而且可以降低管网漏损量,使管网运行更为经济。
【学位授予单位】：太原理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TU991.33

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本文编号：2572912