工业给水系统可靠性分析与设计研究(1)(2)
2015-06-21 01:08
导读：0,需重新调整分配管段流量，引入环校正流量的计算公式： ,反复调整管段流量，使 或满足所需要的精度.水力计算框图见图1. 图1 管网水力计算框图 fig.1
0,需重新调整分配管段流量，引入环校正流量的计算公式：
,反复调整管段流量，使
或满足所需要的精度.水力计算框图见图1.
图1 管网水力计算框图
fig.1 flowchart of the hydraulic algorithm of network2 给水管网优化设计
给水管网优化设计是在保证供水压力、水量、安全性和可靠性的前提下，计算管网等额年费用现值最小.以经济性为目标函数，将其它作为约束条件.给水管网优化设计的数学模型为
(11)约束条件 aq q=0,(11a) bhj=0 ,(11b) qj≥qmin ,(11c) hj=kqξjljd-φj ,(11d)
（11e）
(i=1,2,…,n; j=1,2,…,m) 式中：dj为管段直径；lj为管段长度；qsi为第i水源节点供水量；hj为管段水头损失；m为管段数；n为节点数；s为(泵站)水源数；a，b,α,ξ，φ为系数和指数；hc为控制节点最小允许自由水头；hp为水泵扬程；zp为泵轴安装高程；zc为控制点地面标高.
式（11）中，第一项为管网的一次投资；第二项为运行动力费；c1为动态分析系数［2］，是考虑投资偿还期的银行贷款年利率以及考虑资金的时间价值和物价浮动因素的管网折旧费与大修理费的一个综合系数；c2为考虑物价浮动因素与供水费用的经济指标［2］；hpi为第i水源水泵扬程（m）,
式中：hpo为控制点总水头与第i个水源吸水井水位的高差；m为控制点到第i个水源节点的某一指定方向沿线管段编号的集合.
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应用拉格朗日未定系数法，目标函数式（11）可表示为
(12)式中 q为进入管网的总流量.
对hij求偏导数，使
将方程组进行适当变换,消去未知数g,并令λ=φc2/c1bαkα/φ得到新的方程组
(13) 方程组数等于管网节点n-1.将式（13）各项除λ得
(13a) 并将
看作是进入管网总流量q的一部分，用χijq表示，也就是说χij可视为通过管网的总流量q为1时，每一管段的虚流量［3］.χij在0～1之间，为无因次值.式（13a）可写成
(13b)q=1时
(14)有
(15) 将
