国家自然科学基金(51178141)
- 作品数：11 被引量：43H指数：4
- 相关作者：袁一星吴晨光石振锋朱炎李飞宇更多>>
- 相关机构：哈尔滨工业大学安徽工业大学城市水资源开发利用（北方）国家工程研究中心更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家科技重大专项水体污染控制与治理科技重大专项更多>>
- 相关领域：建筑科学水利工程自动化与计算机技术理学更多>>
- 黏弹性输水管道中含气瞬变流压力衰减分析被引量：6
- 2018年
- 基于瞬变流理论对管道漏失、堵塞等进行检测是国内外管道故障辨识的热点和前沿,但在黏弹性输水管道中由于空气的存在将影响该技术的推广应用,因此有必要对黏弹性管道中的含气瞬变流及其压力衰减畸变过程进行分析。本文首先通过装置实验验证了用含气率(α)修正波速的一维瞬变流模型的有效性,其次基于模型通过能量和傅里叶分析研究管壁摩擦和黏弹性对含气瞬变流压力衰减的影响,最后针对应用背景提出模型参数校核的建议。研究表明:当α≤2.37%时,由管壁摩擦引起的压力衰减速率随着α和管径壁厚比的增加而增大,而由黏弹性效应引起的压力衰减速率则相反,但两者都会随着管长的增加而变小;在对模型进行参数校核时,建议当1%≤α≤2.37%时,不必对黏弹性参数进行校核。
- 朱炎吴晨光袁一星石振锋
- 关键词：参数校核
- 基于Fluent的气水脉冲冲洗圆形弯管流场仿真被引量：5
- 2014年
- 气水脉冲冲洗管道时水流在弯管内的流动特性对冲洗效果有很大的影响。借助Fluent软件,采用k-ε方程对冲洗圆形弯管时管内流体进行三维数值模拟,得到流场的流线图、压力云图、速度等值线图,显示水流经过弯管时,管道内流线呈现复杂的流动特性,管道内两侧的压力和速度均不相同,水流流经多个弯管时,管内压力明显减小。该结果与相关文献的试验结果相吻合,表明利用数值模拟的方法可靠性高,能对实际工程起到较好的指导作用。
- 袁一星杨坤刘海星吴晨光
- 关键词：弯管数值模拟
- Optimization of the Open Degree of Key Valves Based on Relative Entropy and Pipeline Leakage
- 2017年
- Based on information entropy theory, the definition of relative entropy, and the relative entropy minimum principle, this study establishes a multi-objective optimization model for a key valve opening of an urban water distribution network (WDN). Each node pressure is taken as the main research object to reduce pipeline leakage. Moreover, genetic algorithm is applied in the proposed model to solve the key valve opening of the actual WDN in a city in southern China. Using the proposed model, the relevant decision variables of a WDN can be optimized to provide a new manner of network dispatching. © 2017, Tianjin University and Springer-Verlag GmbH Germany.
- Feiyu LiZhenfeng ShiChenguang WuYixing YuanYan Zhu
- 关键词：OPTIMIZATION
- 城市配水管网区域改造聚类技术研究
- 2016年
- 阐述了模糊C均值(FCM)算法和马尔科夫随机场(MRF)的相关理论知识和基本框架。首先建立了基于模糊C均值的给水管网区域改造算法,它可直接应用MPR-Pipe算法得到的管网管段"重要性"值完成对管网的区域聚类;接着,建立了基于马尔科夫随机场和FCM算法的MRF-FCM区域改造算法,它同时考虑管网的拓扑信息和属性信息对管网区域聚类。根据工程实例进行算法实践,结果表明,两种算法可以得到符合实际工程应用的区域聚类,确定优先改造区域,为管网改造问题提供了切实可行的解决方案。
- 李飞宇吴晨光潘飞宏石振锋袁一星
- 关键词：管网改造马尔科夫随机场模糊C均值算法
- 黏弹性管道中气液两相瞬变流实验及模型被引量：4
- 2018年
- 为了给管道安全设计提供建议,以及使基于瞬变流理论的管道故障检测技术在黏弹性输水管道中得以应用,对黏弹性管道中气液两相瞬变流进行研究.首先,在重力流有机玻璃管道中进行快关阀气液两相瞬变流实验.其次,以离散蒸汽空腔模型(DVCM)和离散气体空腔模型(DGCM)为基础,用体积含气率对瞬变流波速进行修正,建立两个将非稳定摩阻和管壁黏弹性影响考虑在内的一维气液两相瞬变流模型.实验和模型结果表明:在初始流型为泡状流的低压系统中,DVCM能准确模拟实验波速,而DGCM求得的平均波速值比实验波速大.在模拟初始流型为泡状流的瞬变流时,DVCM模拟结果与实验值吻合得很好,而DGCM模拟结果的最大峰值更大,对管道设计来讲更为安全;在气液两相瞬变流过程中,气体的可压缩性使得管壁的黏弹性效应对压力的衰减作用大为削弱,导致非稳定摩阻的影响不可忽略,且由于气体存在使得整个瞬变流过程中压力衰减变慢.
- 朱炎吴晨光袁一星石振锋
- 关键词：黏弹性
- 给水管网健康诊断研究与应用实例被引量：1
- 2015年
- 利用灰色系统理论,对城市管道事故影响因素进行了关联度分析。采用5级划分法确定健康诊断集。针对定量指标,划分其等级评价标准,设计了隶属度函数;针对定性指标,以专家评分法为基础,采用集值统计与灰色理论,确定其相对应于诊断备择集的隶属度。探讨了给水管网健康诊断指标体系中诊断指标权重的特点,以主观的层次分析法为主体,结合客观的熵权法对指标权重进行融合,确定了诊断体系中各级指标权重,并通过实例验证该方法是可行且实用的。
- 李飞宇吴晨光石振锋潘飞宏袁一星
- 关键词：给水管网层次分析法隶属度函数
- 城市供水管网的试验模型研究被引量：4
- 2013年
- 为便于研究城市供水管网中管流的水力特性和水质情况,依据水力相似原理,构建了与实际供水管网等效的管网试验模型。先分析并确定了压力供水管网符合欧拉相似准则,然后基于管流的变态相似理论,推导出管网原型与其试验模型间各物理量的相似关系。通过选定合适的几何比尺,建立供水管网试验模型。应用EPANET软件模拟管网模型运行工况,得到各节点的水头,据此调节各用户端电动球阀的开度,实现用户节点流量的试验模拟,同时应用EPANET软件模拟管网原型的运行工况。通过对比管网试验模型和原型中各相应管段的流速,验证了试验模型和原型能够很好地满足相似关系,表明该建模方法是可行的。
- 何忠华袁一星
- 关键词：供水管网管网模型电动球阀
- 配水管网管段改造排序的PageRank算法被引量：2
- 2015年
- 针对城市配水管网管段改造比选排序问题,提出了基于PageRank的改进的MPR-Pipe算法,实现了对管网节点和管段多种水力属性的PR值求解.利用经济流量和管段单位水力坡降PR值,定义了管段改造的重要性度量,并以此作为改造比选排序的依据.理论计算表明该算法求解效率较高,工程应用案例表明该算法提出的管段改造比选排序方案有效、可行.
- 李飞宇石振锋吴晨光于美婷袁一星
- 关键词：配水管网PAGERANK
- 供水管网中微生物对铸铁管材腐蚀的影响被引量：4
- 2016年
- 硫酸盐还原菌和铁细菌是供水系统中影响管材腐蚀的主要微生物,从供水管线中提取这两种微生物,通过对样片的腐蚀情况分析获得微生物的生长曲线及相应的腐蚀速率。结果发现,两种微生物的生长曲线都在第3天和第4天后趋于稳定,不同于二者共存时的结果。在35℃时,铁细菌数量增长最快。浸泡在微生物中样片的腐蚀速率明显大于浸泡在灭菌水中的腐蚀速率。硫酸盐还原菌对铸铁腐蚀的影响最大,两种微生物混合时,样片的腐蚀速率最小,说明当硫酸盐还原菌和铁细菌共存时,铸铁管材的腐蚀过程受到抑制。在不同介质中浸泡过的铸铁样片,其腐蚀电位也存在较大差异。
- 齐北萌崔崇威袁一星
- 关键词：硫酸盐还原菌铁细菌供水系统
- 基于分区模型的城市供水管网压力监测点布置被引量：14
- 2014年
- 为掌握整个城市供水管网的压力分布情况,提出基于供水管网分区模型的压力监测点布置方法.首先采用欧氏距离度量供水管网中任意两两节点在一个运行周期内水压波动的相似度;然后按照给定的分区内最大允许欧氏距离限定要求,依次对每根管段上两个端节点的子区归属进行判断,从而实现对管网的分区;最后在各子区内选择一个最能代表本子区节点水压波动情况的节点作为压力监测点.将该分区布置模型应用于东北某市开发区的供水管网,分区结果表明,各子区内的所有节点是连通的,任意两两节点间的欧氏距离均在给定的最大允许值范围内,并且不同的最大允许欧氏距离形成不同精度的分区方案.在各子区内布置一个压力监测点,当压力监测点布置数目为4时,平均相对误差为4.53%,此时基本能反映供水管网的压力分布情况.
- 何忠华袁一星
- 关键词：供水管网压力监测点欧氏距离
