規(guī)�；詨汗喔裙芫W(wǎng)具有首尾高差大、管線長、供水流量大等特點,有時會出現(xiàn)管道工作壓力超出其承壓能力,容易引起爆管,影響輸水效率,因此需要進行減壓以保證管網(wǎng)安全運行。本文考慮在管網(wǎng)干管布置調(diào)壓池,分干管與支管布設(shè)減壓閥的方式進行調(diào)壓與調(diào)流。灌溉管網(wǎng)系統(tǒng)布置調(diào)壓池屬于管網(wǎng)系統(tǒng)優(yōu)化研究的一個分支,對節(jié)省灌溉系統(tǒng)投資、提高灌溉質(zhì)量、保證管網(wǎng)安全運行有重要價值與意義。本文以調(diào)壓池與自壓灌溉管網(wǎng)為研究對象,分別探究了自壓管網(wǎng)調(diào)壓池布置優(yōu)化與體型優(yōu)化。針對當前對自壓管網(wǎng)研究的不足之處,首先基于MATLAB平臺,以干管造價與調(diào)壓池造價之和為目標函數(shù),以管段流量、流速、節(jié)點壓力等為約束條件,建立規(guī)�；喔裙芫W(wǎng)調(diào)壓池優(yōu)化數(shù)學模型,基于遺傳算法結(jié)合西北某自壓樹狀管網(wǎng)進行求解,實現(xiàn)了調(diào)壓池布置與干管管徑同步優(yōu)化;然后以遺傳算法結(jié)果為基礎(chǔ),基于FLUENT平臺對調(diào)壓池進行數(shù)值模擬,判別參數(shù)分別為調(diào)壓池長寬比、調(diào)壓池寬度與調(diào)壓池出口邊壁形狀,目標函數(shù)為調(diào)壓池出水管的流速均勻度,得到調(diào)壓池水力性能最佳的幾何方案。主要成果如下:（1）調(diào)壓池布置與干管管徑同步優(yōu)化以調(diào)壓池造價與干管管道造價之和為目標函數(shù),用罰函數(shù)法處理約... 

【文章來源】：西北農(nóng)林科技大學陜西省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：58 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
        1.1.1 背景
        1.1.2 研究目的
        1.1.3 研究意義
    1.2 研究進展
        1.2.1 加壓管網(wǎng)研究進展
        1.2.2 自壓管網(wǎng)研究進展
        1.2.3 管網(wǎng)減壓研究進展
        1.2.4 存在的問題與不足之處
    1.3 本文研究內(nèi)容
    1.4 創(chuàng)新點
    1.5 研究方法與技術(shù)路線圖
第二章 調(diào)壓池布置與干管管徑同步優(yōu)化方法研究
    2.1 遺傳算法原理與MATLAB工具箱
        2.1.1 遺傳算法的基本原理
        2.1.2 遺傳算法的特點
        2.1.3 遺傳算法的基本操作
        2.1.4 約束條件的處理
        2.1.5 遺傳算法的終止條件
        2.1.6 MATLAB遺傳算法工具箱簡介
    2.2 數(shù)值模擬計算方法
        2.2.1 控制方程
        2.2.2 控制方程的離散化
        2.2.3 流場求解方法
        2.2.4 三維湍流模型
            (1)Standard k-ε模型
            (2)RNGk-ε模型
            (3)Realizable k-ε模型
            (4)三種湍流模型的比較
        2.2.5 VOF方法
        2.2.6 邊界條件的處理
        2.2.7 網(wǎng)格劃分
    2.3 本章小結(jié)
第三章 調(diào)壓池布置優(yōu)化研究
    3.1 項目概況及基本資料
    3.2 項目區(qū)內(nèi)灌溉管網(wǎng)布置與設(shè)計
    3.3 關(guān)于水頭損失的討論
    3.4 同步優(yōu)化雙重編碼方法
        3.4.1 調(diào)壓池布置與管徑組合優(yōu)化雙重編碼
        3.4.2 適應度函數(shù)
        3.4.3 遺傳操作
        3.4.4 優(yōu)化結(jié)果
    3.5 本章小結(jié)
第四章 調(diào)壓池體型優(yōu)化研究
    4.1 調(diào)壓池三維模型
    4.2 計算區(qū)域網(wǎng)格的劃分
    4.3 湍流模型及邊界條件
    4.4 水力性能優(yōu)化目標函數(shù)
    4.5 優(yōu)化方案與結(jié)果
        4.5.1 調(diào)壓池長寬比
        4.5.2 調(diào)壓池寬度
        4.5.3 調(diào)壓池邊壁形狀
    4.6 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻
致謝
個人簡歷


【參考文獻】：
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本文編號：3173663