具有多个调压井的长输管线水击波动过程优化控制

项目名称： 具有多个调压井的长输管线水击波动过程优化控制

项目编号： No.50908064

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2010

项目学科： 金属学与金属工艺

项目作者： 曹慧哲

作者单位： 哈尔滨工业大学

项目金额： 20万元

中文摘要： 在长距离输水工程中存在着许多的技术难题，特别是在有多个调压井和调压调流阀共同进行调节过程中的管线安全和优化控制问题更是极具实际意义的课题。本课题将波动方程在有限区间内的行波解应用于线性水击波动问题中，侧重研究带有多个调压井的长距离输水管线水击波动过程，建立适合行波法分析的调压井水位振荡边界条件，发展基于行波法的水击波动过程解析解，同时通过摄动法将摩阻变化进波动方程中，得到阀门关闭过程中管道内无因次水击压强的精确解析解。应用Ritz法求解泛函极值，得到最优关阀规律。通过在管线中部设置调节阀，与管线末端调节阀联动，利用关阀时间和关阀规律不同产生的正、负水击波互相抵消来削弱水击压强，达到安全防护的目的。同时利用波动方程的精确解析解来对水击波动过程中的多阀联动以及合理设置调压井位置进行分析，为长距离输水管线的水击计算、安全防护和优化控制提供数值预报技术。

中文关键词： 长输管线；水击；阀调节；调压井；优化控制

英文摘要：

英文关键词： long distance pipeline；water hammer；valve control；surge tank；optimal control