[发明专利]管网系统非恒定流模拟方法

摘要

本发明公开了一种管网系统非恒定流模拟方法，本发明提出了一种采用显格式与隐格式联合求解非恒定流的、适用于复杂管道系统的非恒定流模拟方法，以追赶法为基础，提出基本解法，局部迭代解法，分层求解三种方法满足不同管网系统的布置形式及显隐格式管道的划分特性，用简单的方法实现了隐格式管网矩阵方程求解。本发明适用于水电站过渡过程和大型河网非恒定流中的有压管道系统、无压渠道系统以及明满混合流系统的非恒定流模拟，可提高非恒定流模拟精度。

主权项

一种管网系统非恒定流模拟方法，其特征在于，包括步骤：（1）根据管道特性将引水发电系统中的管道选择划分为显格式差分计算管道或隐格式差分计算管道；（2）对于显格式差分计算管道与显格式差分计算管道相连，由两管道边界分别提供的正负特征线方程和伯努利方程求取边界断面上的水头和流量，由显格式差分计算管道内部各断面的正负特征线方程求解各内部断面的水头和流量；（3）对于显格式差分计算管道与隐格式差分计算管道相连，将显格式差分计算管道的边界特征线方程通过连接节点处的连续性方程和能量方程转化为隐格式差分计算管道的前扫描方程，并通过隐格式差分计算管道将前扫描方程传递到隐格式差分计算管道末断面边界节点，形成广义的特征线方程，与隐格式差分计算管道末断面边界节点的边界条件联立求解得到该末断面边界节点处的水头和流量，通过后扫描过程求解得到隐格式差分计算管道内各断面及与之相连的显格式差分计算管道边界处的水头和流量；（4）对于隐格式差分计算管道与隐格式差分计算管道相连，采用伯努利方程将相连的隐格式差分计算管道合并连接为一隐格式差分计算管道，再结合上下游边界条件采用追赶法求取隐格式差分计算管道边界和内部各断面的水头和流量。