基于伴随方程复杂管网泄漏反向寻源的数值模拟研究

摘要

为了确定复杂管网泄漏的泄漏源,对管网泄漏过程进行了及时、有效的模拟,推导了瞬态流场反向伴随方程,将开源计算流体动力学软件OpenFOAM与PISO算法相结合,对供水管网泄漏时的压力进行模拟研究,将反向寻源问题转化为伴随方程的求解问题.通过模拟完成了单相流瞬态伴随方程的验证,并求解得到管网泄漏瞬间压力波变化图形,与实验结果相吻合.根据压力波变化图,利用反向寻源方法结合二次相关理论,确定复杂管网泄漏源的位置.结果表明:结合伴随方程的PISO算法的计算速度要明显优于单一的SIMPLE和PISO算法,以此证明了伴随方法的优越性.