申请/专利权人：重庆大学

申请日：2021-11-25

公开（公告）日：2024-04-05

公开（公告）号：CN114065668B

主分类号：G06F30/28

分类号：G06F30/28;G06Q10/0631;G06Q50/06;G06F111/04;G06F113/08;G06F113/14;G06F119/06;G06F119/14

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.05#授权;2022.03.08#实质审查的生效;2022.02.18#公开

摘要：本发明公开了一种基于图论的配水系统沿线流量和水头压力的量化计算方法，包括以下步骤：先基于配水系统建立管道电路化类比模型，得到水沿管道流动的流量和水头压力的计算式：然后基于图论计算配水系统沿线流量和水头压力，从而实现量化表征配水系统沿线流量和水头压力分布。该计算方法能有效减少计算复杂度和量化表征整个配水系统中的流量和水头压力分布。

主权项：1.一种基于图论的配水系统沿线流量和水头压力的量化计算方法，其特征在于，先基于配水系统建立管道电路化类比模型，然后再基于图论计算配水系统沿线流量和水头压力，其中建立管道电路化类比模型的方法如下：采用运动方程1和连续性方程2描述水流在管道中的运动： 式中：v为管道内的水流流速；H为管道内的水头压力；α为水锤波速度；g为重力加速度；D为管道直径；t为时间；x为沿管道长度方向的位置；对1和2进行简化，分别得到3和4： 式中：Q为管道中水流的实际流量；A为管道横截面积；进一步将3和4分别转化为5和6： 式中：signQ为符号函数，当Q＞0，signQ＝1；当Q＜0时，signQ＝-1；而当Q＝0时，signQ＝0；Q＝Qb+ΔQ，而ΔQ≈0，则：Q2＝Qb+ΔQ2≈Qb2+2QbΔQ≈2QbQ-Qb27式中：Qb为管道中水流的基准流量；ΔQ为管道中水流的实际流量和基准流量的差值；然后将7代入5得： 对管道进行电路化类比，得到的类比结果如下： 然后，应用拉普拉斯变换将6和8转换为频域模型分别得到9和10 式中：s为拉普拉斯算子对9和10求关于x导数，分别得到11和12 式中：γ2＝Rb+sLbsCb；ζ＝CbUsb；求解11和12分别得到13和14 式中：配水系统中有1，2，…i…，n共n条管道，i代表第i条管道；将13代入9得： 比较14和15得： 所以水沿管道流动的流量和水头压力为： 当已知管道始端、末端的流量和水头压力四个变量中的任意两个变量，就能确定和的值，然后通过18得到沿管道的水流量和水头压力。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 重庆大学 一种基于图论的配水系统沿线流量和水头压力的量化计算方法

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