环状网计算.ppt

本节内容 枝状网计算。。。。 环状网计算 第二节 环状管网的水力计算 一、环状管网水力计算的基础 1. 环状网几何特性 P=J + L – 1 其中：P—管段数 J—节点数 L—环数 2. 连续性方程 对任意节点： 3. 能量守恒方程 对任一闭合环： Ⅰ Ⅳ Ⅲ Ⅱ △qⅠ △qⅣ △qⅡ △qⅢ △hⅠ △hⅢ △hⅣ △hⅡ 8 7 6 1 9 2 5 4 3 第二节 环状管网的水力计算 给水管网计算实质上是联立求解连续性方程（节点）、能量方程（环）和管段压降（管段）方程，基本原理是基于质量守恒和能量守恒。 连续性方程：对于任一节点来说，流向该节点的流量必须等于从该节点流出的流量，如管网有J个节点，则： 第二节 环状管网的水力计算 能量方程：管网每一环中各个管段的水头损失之和等于零。一般约定，对于水流顺时针方向的管段，水头损失为正，逆时针方向的为负。由此， 第二节 环状管网的水力计算 压降方程：表示管段流量和水头损失的关系 第二节 环状管网的水力计算 二、 环状网求解方法 （1）在初步分配流量后，调整管段流量以满足能量方程，得出各管段流量的环方程组解法。 （2）应用连续性方程和压降方程解节点方程组，得出各节点的水压。 （3）应用连续性方程和能量方程解管段方程组，得出各管段的流量。 第二节 环状管网的水力计算 二、 环状网求解方法 1. 解环方程 管网流量分配后，各节点已满足连续性方程，可是由该流量求出的管段水头损失并不同时满足L个环的能量方程，为此，必须多次将各管段的流量反复调整，直到满足能量方程，从而得出各管段的流量和水头损失。 初步分配流量?能量方程? 管段流量 第二节 环状管网的水力计算 二、 环状网求解方法 2. 解环方程 其中： qij —管段流量 qij (m) —管段初始及校正过程中的流量 sij—管段摩阻 Δql(m+1) —对应于编号为l的环的校正流量 Ⅰ Ⅳ Ⅲ Ⅱ △qⅠ △qⅣ △qⅡ △qⅢ 第二节 环状管网的水力计算 三、环状网计算（管网平差） 平差步骤（哈代－克罗斯）： 根据供水情况，拟定管网各管段水流方向； 初步分配管段流量 计算各管段的摩阻系数和水头损失 假定各环内水头损失顺时针方向为正，逆时针为负，计算各环水头损失之和，差值为第一次闭合差 如闭合差0，说明顺时针方向各管段初步流量分配多了，逆时针方向分配的少了，则减少顺时针方向的流量，增加逆时针方向的流量分配 计算每环内各管段的Abs( ) 及其总和 计算各环的校正流量。 第二节 环状管网的水力计算 7、设校正流量符合顺时针方向为正，逆时针方向为负，凡是流向和校正流量方向相同的管段，加上校正流量，否则减去校正流量，据此调整各管段流量，得第一次校正的管段流量. 8. 按此流量进行计算，如闭合差尚未达到允许的精度，从第二步起按每次调整后的流量反复计算，直到每环的闭合差达到要求为止。手工计算，每环的闭合差要求小于0.5m，大环的小于1m。 第二节 环状管网的水力计算 △hⅢ＝ △hⅠ＋ △hⅡ 2. 简化法 相邻环闭合差同号，对大环进行平差 相邻两环闭合差异号，对闭合差数值大的环进行平差 Ⅰ Ⅲ Ⅱ △qⅠ △qⅡ △hⅠ △hⅡ 4 5 6 1 3 2 第二节 环状管网的水力计算 2. 解节点方程 该方法假定每一节点水压的条件下，应用连续性方程和管段压降方程，通过计算调整，求出每一节点的水压。节点的水压已知后，即可从任一管段两端节点的水压差得出该管段的水头损失。进一步从流量和水头损失之间的关系算出管段流量。 第二节 环状管网的水力计算 2. 解节点方程 假定节点压力（满足能量方程）? 连续性方程和管段压降方程 节点压力已知? 管段压差已知? 管段水头损失已知? 流量与水头损失的关系? 管段流量?是否满足连续性方程？?水压校正 第二节 环状管网的水力计算 2. 解节点方程步骤 （哈代-克罗斯迭代法） 根据泵站和控制点的水压标高，假定各节点的初始水压，所假定的水压越符合实际情况，则计算时收敛越快。 由 求得管段流量； 假定流向节点的流量和水头损失为负，离开节点的流量和水头损失为正，验算每一节点的管段流量是否满足连续性方程，如不为零，求出校正水压； 除了水压已定的节点外，用校正水压修正节点水压，重复上述步骤，直到所有节点的进出流量代数和达到预定的精度为止。 第二节