給水管網(wǎng)水力分析和計(jì)算(存儲版)
【正文】 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????)0(8)0(7)0(6)0(4)0(3)0(2876432)0(9)0(7)0(8)0(7)0(9)0(9)0(8)0(6)0(8)0(6)0(8)0(8)0(5)0(5)0(7)0(7)0(3)0(3)0(6)0(3)0(6)0(3)0(2)0(2)0(5)0(2)0(5)0(20000000000000000HHHHHHcccccccccccccccccccccccccccc牛頓 拉夫森算法計(jì)算步驟： 1） 擬定定流節(jié)點(diǎn)水頭初值 ， 給定閉合差的最大允許值 ， 手工計(jì)算時(shí)一般取 =， 計(jì)算機(jī)計(jì)算時(shí)一般取 =~； 2） 計(jì)算各定流節(jié)點(diǎn)流量閉合差 △ Q； 3） 判斷 △ Q是否均小于最大允許閉合差 ， 如滿足 ， 計(jì)算結(jié)束 ， 轉(zhuǎn) （ 7） 進(jìn)行后續(xù)計(jì)算 ， 否則繼續(xù)下步； 4） 計(jì)算系數(shù)矩陣算； 5） 解線性方程組式 ， 得定流節(jié)點(diǎn)水頭增量； 6） 將定流節(jié)點(diǎn)水頭增量施加到相應(yīng)節(jié)點(diǎn)上 ， 得到新的節(jié)點(diǎn)水頭 ，作為新的初值 （ 迭代值 ） ， 轉(zhuǎn)第 2） 步重新計(jì)算 ， 節(jié)點(diǎn)水頭迭代計(jì)算公式為： 7） 計(jì)算管段流速 、 節(jié)點(diǎn)自由水壓 ， 計(jì)算結(jié)束 。 ③驗(yàn)證每一節(jié)點(diǎn)的管段流量是否滿足連續(xù)性方程，即進(jìn)入該節(jié)點(diǎn)的流量代數(shù)和是否等于零，如不等于零，則按下式求出校正水壓值。 節(jié)點(diǎn)方程組具體步驟： ① 根據(jù)已知控制點(diǎn)的水壓標(biāo)高，假定各節(jié)點(diǎn)的初始水壓。kijjikijjiCkijjiCAkkij,0,節(jié)點(diǎn)方程求解方法： 已知條件： 節(jié)點(diǎn)流量、管段直徑、摩阻系數(shù)、定壓點(diǎn)壓力； 計(jì)算程序： 1）設(shè)定未知壓力節(jié)點(diǎn)（定流點(diǎn)）初始壓力 Hi(0)； 2）計(jì)算系數(shù)矩陣 A（ 0） ； 3）解線性化節(jié)點(diǎn)方程組，得新的節(jié)點(diǎn)壓力 Hi(1)； 4）檢驗(yàn) | Hi(1)－ Hi(0)| ε？ 若否，計(jì)算系數(shù)矩陣 A（ 1） ，返回 3； 若是，計(jì)算完成，得 Hi； 5）計(jì)算管段流量、水頭損失等。虛管段無阻力，虛擬設(shè)一泵站，也無阻力。據(jù)此得第一次校正的管段流量 式中， Δqs為本環(huán)的校正流量； Δqn為臨環(huán)的校正流量。 ③根據(jù)城鎮(zhèn)供水情況，擬定環(huán)狀網(wǎng)各管段的水流方向，按每一節(jié)點(diǎn)滿足 Qi+qij=0的條件，并考慮供水可靠性要求分配流量，得出分配的管段流量 qij(0)。 自然環(huán)數(shù)： L＝ M－ N＋ 1。 從已知壓力節(jié)點(diǎn)出發(fā)，用管段能量方程求節(jié)點(diǎn)水頭，可立即解出。 已知節(jié)點(diǎn)流量而未知節(jié)點(diǎn)水頭的節(jié)點(diǎn)成為 定流節(jié)點(diǎn) 。 （ 2） 管網(wǎng)水力分析命題： 在滿足供水需求 （ 用水量分布 、 供水壓力和水質(zhì) ） 條件下 ，確定給水管網(wǎng)的科學(xué)設(shè)計(jì)方案 （ 管網(wǎng)布置 、 管徑計(jì)算 、造價(jià)經(jīng)濟(jì) 、 運(yùn)行安全 ） 。 回顧 438332221117hHHhHHhHHhHH????????（ 1） （ 2） （ 3） （ 4） （ 5） （ 6） （ 7） （ 8） [1] [9] [8] [7] [6] [5] [4] [3] [2] Q7 Q3 Q2 Q1 Q4 Q5 Q6 Q8 q1,h1 q6,h6 q5,h5 q2,h2 q3,h3 q7,h7 q8,h8 q9,h9 q4,h4 965854763652541hHHhHHhHHhHHhHH??????????環(huán)狀網(wǎng)管段壓降方程組 回顧 hi可以通過管段的水力特性表示 hi=siqin hi=siqi|qi|n1 hi=siqi|qi|n1hei i=1,2,…M hi——管段壓降， m； qi——管段流量， m/s。 樹狀管網(wǎng)水力分析 167。 注意： 1管段流量方向（指向節(jié)點(diǎn)為負(fù)，離開為正） 2節(jié)點(diǎn)流量方向（流入為負(fù)，流出為正） 回顧 （ 1） （ 2） （ 3） （ 4） （ 5） （ 6） （ 7） （ 8） [1] [9] [8] [7] [6] [5] [4] [3] [2] Q7 Q3 Q2 Q1 Q4 Q5 Q6 Q8 q1,h1 q6,h6 q5,h5 q2,h2 q3,h3 q7,h7 q8,h8 q9,h9 q4,h4 環(huán)狀網(wǎng)節(jié)點(diǎn)流量方程組 0000485374326321521???????????????????QqqQqqqQqqqQqqq000084716975986?????????????QqQqQqqQqqq回顧 線性變換 求出包括節(jié)點(diǎn)（ 5）和（ 6）的大節(jié)點(diǎn)連續(xù)性方程。 例：將管段 [1]、 [2]、 [3]的能量方程相加，再減去管段 [4]的能量方程，可導(dǎo)出從節(jié)點(diǎn)（ 7）到節(jié)點(diǎn)（ 8）之間一條路徑的能量方程，即： H7H8=h1+h2+h3h4 （ 1） （ 2） （ 3） （ 4） （ 5） （ 6） （ 7） （ 8） [1] [9] [8] [7] [6] [5] [4] [3] [2] Q7 Q3 Q2 Q1 Q4 Q5 Q6 Q8 q1,h1 q6,h6 q5,h5 q2,h2 q3,h3 q7,h7 q8
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