基于阀门调控的城市供水管网水质控制研究
发布时间：2023-02-14 16:24
随着我国城镇化进度的加快和国民经济快速发展,我国的城镇供水进入快速发展期,而城镇供水管网系统是重要的基础设施,供水问题是关系到我国可持续发展的关键问题之一。为了满足工业生产和居民生活的基本需求,供水行业由原来的保证足量供水向着提高供水安全性、提升水质、现代化管理的方向发展。城镇供水系统优化调控是实现供水安全性、提升水质、现代化管理的重要手段之一,而提高优化调控精度的前提是对管道中水流流态的准确判断。安装阀门的管网中,阀门的开启度变化会引起水流流态的改变。在一定工况下,管网中水流流态直接影响水的浊度。因此分析研究阀门调控状态下环状管网中的水流流态对于供水系统优化调度、降低水的浊度值、优化水质,具有重要的理论意义和应用价值。本文在前人研究的基础上,结合管段中的水力条件和阀门在管道中的作用模式,探讨不同的阀门调控组合及阀门开启度的变化对管网水质的影响。主要研究成果如下:(1)结合经典水力学的基础理论分析阀门对流量调节作用的影响因素,得出结论:阀门所在的管段越短,阀门的流量调控能力越强。当供水管网中阀门安装于管道始末端的时候,阀门调控对水流流态的影响是:管道中阀门前和阀门后的水头损失是不相等的...
【文章页数】：95 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 论文研究背景
1.1.1 国内城市供水管网现状
1.1.2 供水管网系统水质概况及危害
1.2 国内外研究现状
1.2.1 供水管网系统水质问题现有控制技术
1.2.2 计算机技术在供水管网中的应用历程
1.2.3 国内外供水管网系统模型的发展历程
1.3 选题及意义
1.4 研究内容、目标和方法
1.4.1 研究内容
1.4.2 研究目标
1.4.3 研究方法
1.5 创新点
第二章 阀门调控对管网水力特性的影响
2.1 阀门的类别及其作用
2.1.1 阀门的类别
2.1.2 阀门的调节作用
2.2 阀门调控状态下管段水力特性的变化
2.2.1 阀门对流量的调节
2.2.2 阀门调控阻力特性及对水流流态的影响
2.2.3 调控阀门对前管段中水力挠动长度的影响
2.2.4 调控阀门对后管段中水力挠动长度的影响
2.3 阀门调控状态下环状管网水力特性的变化
2.3.1 阀门调控状态下环状管网水力特性的分析
2.3.2 阀门调控状态下环状管网的水力计算
2.4 本章小结
第三章 阀门调控对供水管网水质的影响
3.1 供水管网系统水质的影响因素
3.2 阀门调控状态下管段水质特性的变化
3.2.1 管段中水流流速和水龄的关联
3.2.2 管段中水龄对水质的影响
3.2.3 阀门调控对管段中水质的影响
3.3 阀门调控状态下环状管网水质特性的变化
3.3.1 环状管网中水流流速和水龄的关联
3.3.2 环状管网中水龄对水质的影响
3.3.3 阀门调控对环状管网中水质的影响
3.4 本章小结
第四章 环状供水管网中的水质控制
4.1 基于阀门调节的水质控制基本方法
4.1.1 利用阀门的特性有效控制水质
4.1.2 建立模型模拟水质控制技术
4.2 利用阀门对供水管网水质的调控
4.2.1 阀门的选取方法
4.2.2 阀门开启度的确定
4.3 供水管网建模软件的比较选择
4.3.1 四款建模软件的基本功能概述
4.3.2 建模软件的优缺点比较及选择
4.4 基于阀门调控的城市供水管网水质控制策略执行步骤
4.5 本章小结
第五章 工程实例——阀门调控对环状供水管网中非溶解性杂质的控制
5.1 工程概况
5.1.1 供水管网系统概况
5.1.2 供水管网水质及模型概况
5.2 模型的建立
5.2.1 水力模型的建立
5.2.2 水质模型的建立
5.3 模型的校准及模拟
5.3.1 水力模型的校准
5.3.2 水质模型的校准
5.3.3 运用校准的模型进行模拟
5.4 阀门的选取
5.4.1 非线性映射分析过程
5.4.2 非线性映射结果分析及阀门组合的选取
5.5 阀门开启度的确定
5.6 阀门调控效果分析
5.7 本章小结
第六章 结论与建议
6.1 结论
6.2 建议
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的学术论文
本文编号：3742610
【文章页数】：95 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 论文研究背景
1.1.1 国内城市供水管网现状
1.1.2 供水管网系统水质概况及危害
1.2 国内外研究现状
1.2.1 供水管网系统水质问题现有控制技术
1.2.2 计算机技术在供水管网中的应用历程
1.2.3 国内外供水管网系统模型的发展历程
1.3 选题及意义
1.4 研究内容、目标和方法
1.4.1 研究内容
1.4.2 研究目标
1.4.3 研究方法
1.5 创新点
第二章 阀门调控对管网水力特性的影响
2.1 阀门的类别及其作用
2.1.1 阀门的类别
2.1.2 阀门的调节作用
2.2 阀门调控状态下管段水力特性的变化
2.2.1 阀门对流量的调节
2.2.2 阀门调控阻力特性及对水流流态的影响
2.2.3 调控阀门对前管段中水力挠动长度的影响
2.2.4 调控阀门对后管段中水力挠动长度的影响
2.3 阀门调控状态下环状管网水力特性的变化
2.3.1 阀门调控状态下环状管网水力特性的分析
2.3.2 阀门调控状态下环状管网的水力计算
2.4 本章小结
第三章 阀门调控对供水管网水质的影响
3.1 供水管网系统水质的影响因素
3.2 阀门调控状态下管段水质特性的变化
3.2.1 管段中水流流速和水龄的关联
3.2.2 管段中水龄对水质的影响
3.2.3 阀门调控对管段中水质的影响
3.3 阀门调控状态下环状管网水质特性的变化
3.3.1 环状管网中水流流速和水龄的关联
3.3.2 环状管网中水龄对水质的影响
3.3.3 阀门调控对环状管网中水质的影响
3.4 本章小结
第四章 环状供水管网中的水质控制
4.1 基于阀门调节的水质控制基本方法
4.1.1 利用阀门的特性有效控制水质
4.1.2 建立模型模拟水质控制技术
4.2 利用阀门对供水管网水质的调控
4.2.1 阀门的选取方法
4.2.2 阀门开启度的确定
4.3 供水管网建模软件的比较选择
4.3.1 四款建模软件的基本功能概述
4.3.2 建模软件的优缺点比较及选择
4.4 基于阀门调控的城市供水管网水质控制策略执行步骤
4.5 本章小结
第五章 工程实例——阀门调控对环状供水管网中非溶解性杂质的控制
5.1 工程概况
5.1.1 供水管网系统概况
5.1.2 供水管网水质及模型概况
5.2 模型的建立
5.2.1 水力模型的建立
5.2.2 水质模型的建立
5.3 模型的校准及模拟
5.3.1 水力模型的校准
5.3.2 水质模型的校准
5.3.3 运用校准的模型进行模拟
5.4 阀门的选取
5.4.1 非线性映射分析过程
5.4.2 非线性映射结果分析及阀门组合的选取
5.5 阀门开启度的确定
5.6 阀门调控效果分析
5.7 本章小结
第六章 结论与建议
6.1 结论
6.2 建议
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的学术论文
本文编号：3742610
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/sgjslw/3742610.html
