长距离输水管道检修通风SRM-CoRBF多保真代理模型研究

检修通风对于保障长距离输水管道检修安全至关重要.目前基于计算流体力学(computational fluid dynamoics,CFD)模型及高保真度代理模型的通风效果研究方法存在计算效率低、建模成本高的不足.通过融合高/低保真度分析模型的数据,多保真度代理模型能够兼顾预测精度与建模成本,然而其通过最小化预测误差获取模型超参数,忽略了结构复杂性对模型泛化性能的影响.针对上述问题,本文建立长距离输水管道检修通风改进协同径向基函数多保真度代理模型.该模型利用结构风险最小化准则(structural risk minimization,SRM)能够同时考虑经验风险和置信范围最小化的优势,采用结构风险L2范数描述协同径向基函数(cooperative radial basis function,CoRBF)的结构复杂性,推导其与模型超参数之间的微分关系对径向基函数形状因子进行优化,进而建立SRM改进的协同径向基函数(SRM-CoRBF)多保真度代理模型,并采用测试函数验证了改进模型的优越性.案例分析表明,SRMCoRBF多保真度代理模型能够实现长距离输水管道检修通风效果的高精度预测.本文所提模型一方面与径向基函数(radial basis function,RBF)单保真度代理模型相比,在检修通风风量供需比、换气次数以及通风成本方面的预测精度分别提高15.02%、9.29%、6.03%;另一方面,与传统CoRBF多保真度代理模型相比,SRM-CoRBF在保证模型预测精度的同时能够有效提高泛化性能.本文所提模型为长距离输水管道检修通风效果分析提供了一种新思路.

珠三角水资源配置工程长距离输水管道检修通风方案探析

长距离输水管道检修通风是保障工作人员身心健康和提高检修效率的关键。为了探究长距离输水管道的检修通风特点,选择出合理的检修通风方案,结合珠江三角洲水资源配置工程沙溪高位水池—罗田水库段输水管道的工程布置情况,建立长距离输水管道三维几何模型,采用标准k-ε湍动模型进行检修通风数值模拟分析,探究了自然通风方案的可行性,进而提出了多种机械通风方案,对比分析不同方案条件下长距离输水管道内部风流组织分布情况,最终确定了合理的检修通风方案。研究结果表明:自然通风不能满足检修通风需求;在1^(#)通风竖井和3^(#)通风竖井处增设排风机并且关闭2^(#)通风竖井,可以有效增强检修通风效果。本研究可以为长距离输水管道检修通风方案设计与优化提供理论依据和科学指导。

基于CFD的长距离输水管道检修通风模拟研究

长距离输水管道工程运营期检修排水使管壁附着的水生生物死亡腐烂产生大量有害气体,严重威胁检修人员人身安全,因此通风对于长距离输水管道的检修安全至关重要。为了探究长距离输水管道内部风流场和有害气体浓度场的分布特点,采用标准k-ε湍流模型进行检修通风数值模拟分析,探究了检修通风设计方案的可行性。研究结果表明:工作井内风管口位置附近风流紊动明显,但其影响范围较小,输水管道内部大部分区域内风流分布十分均匀,且风速均远高于相关规范的最低风速要求;管道内有害气体浓度随风流方向逐渐累积,在排风管口处达到峰值并排出输水管道,有害气体的峰值浓度为8.65 mg/m^(3),远低于规范要求的有害气体浓度限值,检修通风设计方案可以满足检修作业的安全需求。本研究可以为类似工程通风方案设计提供理论依据和科学指导。

深埋长距离有压输水隧洞检修通风局部阻力特性研究

深埋长距离有压输水隧洞检修过程中利用隧洞顶部的风管向隧洞内部送风,风管与隧洞形成局部三通结构,存在较大局部阻力损失。为了研究输水隧洞局部三通结构处的风流运动规律及其局部阻力特性,基于计算流体动力学理论与数值模拟方法,开展该局部三通结构的阻力特性研究,分析风管管径、风管数量、出风口风速和隧洞洞径等因素对局部阻力系数的影响规律。研究结果表明:局部阻力系数随着风管管径、风管数量的增加接近线性趋势降低,随着隧洞洞径的增加接近线性趋势增加,随风速变化呈现先下降后上升的趋势,其中风管管径和出风口风速为局部阻力系数的主要影响因素;采用多因素回归分析方法,得到通风局部阻力系数计算公式,为深埋长距离有压输水隧洞检修通风局部阻力系数计算和通风方案设计提供参考。

引松入长工程老爷岭隧洞检修通风方案设计

通过对自然通风方案和强通风方案进行方案对比分析,确定引松入长工程老爷岭隧洞检修通风采用通风机强通风方案。从实际运行情况来看,设备运行平稳,通风稳定,效果良好。

地铁区间隧道检修通风方案与控制研究

目前国内没有与地铁区间隧道检修通风强相关的规范条文和研究内容,该领域处于空白状态。该文基于实际需求制定区间隧道检修通风标准,使用SES软件进行模拟计算,得到检修通风适用的区段长度,提出了某地铁工程的检修通风方案。该文针对检修通风领域进行了深入研究,以期为隧道通风设计提供参考。