论文部分内容阅读
水力失调是流体管网系统中常见的问题。在各种建筑管网、工业管网当中,实现水力平衡具有十分重要的意义。目前,普遍使用的水力平衡方法,大多致力于水力平衡的解决而忽视了系统能耗,不符合国家提倡的节能减排、建设低碳社会的要求。本文提出了运用流体管网系统优化计算方法,结合智能流量阀与水泵变频两种手段,在保证管网系统水力平衡的前提下,实现系统的低能耗运行的水力平衡方案。研究包括:智能流量阀阀芯的设计方法,提出了修正的加权通流面积计算方法,并使用这种方法对新型的环状配流板蝶阀阀芯的进行设计开发,设计过程中还使用CFD数值模拟计算与实验研究等手段,最终获得了具有线性流量特性的阀芯结构;将智能流量阀用于管网,应用流体力学与流体网络理论的相关原理构建了该管网阻力模型,利用线性规划的方法进行了优化计算,结合水泵拟合特性曲线,计算出水泵优化运行的频率值,对管网进行优化调节。本文还专门设计了的管网系统的实验装置,搭载—系列高精度的实验设备,来验证水力平衡方案的可行性与准确性。实验结果表明,智能流量阀结合水泵变频可以获得良好的节能效果,具有重大的工程应用价值。