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供水管网瞬态力模型建立和高效分析方法研究与应用
RESEARCH AND APPLICATION ON THE ESTABLISHMENT AND EFFICIENT ANALYSIS OF TRANSIENT HYDRAULIC MODEL FOR URBAN WATER DISTRIBUTION SYSTEMS
摘 要
Abstract
目 录
Contents
第 1 章 绪 论
1.1 课题背景及意义
1.1.1 课题研究背景
1.1.2 瞬变流与供水安全
1.1.3 研究目的和意义
1.2 压力瞬变流相关理论的研究现状
1.2.1 瞬变流求解方法研究进展
1.2.2 瞬变流能量耗散机制研究进展
1.2.3 瞬变流应用研究进展
1.2.4 研究现状总结及存在问题分析
1.3 研究内容和技术路线
1.3.1 研究内容
1.3.2 技术路线
第 2 章 供水管网瞬态水力模型的建立方法研究
2.1 引言
2.2 模型输入参数
2.2.1 初始稳态计算和瞬态建模数据需求
2.2.2 波速确定方法
2.2.3 瞬变流事件
2.3 复杂边界条件辨识分类
2.3.1 供水管网边界条件类型分析
2.3.2 复杂边界条件辨识分类方法
2.4 瞬态水力模型求解方法
2.4.1 瞬变流基本理论
2.4.2 通用特征线法
2.4.3 水柱分离计算
2.4.4 边界条件通用求解方法
2.4.5 常见边界条件模型示例
2.5 复杂管网的时间步长选取
2.5.1 传统的时步选取方法分析
2.5.2 改进的波速调整法
2.6 瞬态水力模型计算流程和示例分析
2.6.1 瞬态水力模型计算的基本流程
2.6.2 示例分析
2.7 瞬态水力模型校核方法
2.7.1 模型校核应考虑的问题分析
2.7.2 模型参数的复杂性和不确定性分析
2.7.3 模型校核的方法和步骤
2.8 本章小结
第 3 章 基于拉格朗日法的瞬变流状态快速估计方法研究
3.1 引言
3.2 欧拉法和拉格朗日法分析
3.3 基于拉格朗日法的瞬变流理论
3.3.1 瞬态压力波的传播机制
3.3.2 基于拉格朗日法的边界条件模型
3.3.3 摩阻损失的近似估计方法
3.4 高效拉格朗日模型
3.4.1 模型方法
3.4.2 效率控制策略
3.5 案例研究
3.5.1 瞬变流计算示例
3.5.2 计算精度和效率分析
3.5.3 其他分析和讨论
3.6 本章小结
第 4 章 供水管网瞬态水力模型的简化方法研究
4.1 引言
4.2 瞬态水力模型的简化方法研究
4.2.1 基于稳态水力模型的常规简化方法及缺陷分析
4.2.2 适用于瞬态水力模型的管道合并简化方法
4.2.3 节点水量对简化过程的影响分析
4.2.4 示例分析
4.3 节点水量影响的概率分析和预评估方法
4.3.1 节点水量模型和水量影响因子
4.3.2 概率分析和评估方法框架
4.3.3 模型参数分析
4.3.4 节点水量影响预评估
4.4 案例研究
4.4.1 管网模型描述
4.4.2 节点水量影响的概率分析和预评估
4.4.3 基于节点水量影响预评估的瞬态模型简化方案分析
4.5 本章小结
第 5 章 供水管网瞬态水力模型的高效应用方法研究
5.1 引言
5.2 瞬变流分析的需求场景判别方法
5.2.1 供水管网动态水力模型理论
5.2.2 瞬变流分析的需求场景判别方法
5.2.3 应用示例分析
5.3 基于瞬变流影响区域的高效瞬变流分析方法
5.3.1 节点压力波动极值估计
5.3.2 瞬变流影响区域的边界划分
5.3.3 准水库边界条件
5.3.4 应用示例分析
5.4 供水管网瞬态水力模型高效应用的系统方法
5.4.1 瞬变流事件类型和结果评估准则
5.4.2 瞬变流分析和防护的系统方法
5.5 本章小结
第 6 章 供水管网瞬态水力模型的案例研究
6.1 引言
6.2 瞬态水力模型的建立
6.3 瞬态水力模型的简化
6.4 常规操作事件的瞬变流分析
6.5 突发性事件的瞬变流分析——断电停泵事故
6.6 突发性事件的瞬变流分析——水量突变事故
6.7 瞬变流影响下的管网安全运行结论和建议
6.8 本章小结
结 论
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文
哈尔滨工业大学学位论文原创性声明和使用权限
致 谢
个人简历
哈尔滨工业大学;
