基于流态辨识的弧形闸门过流计算

过闸流量的精确计算是实现调水工程闸门自动控制、调度运行系统仿真和工程适时、适量供水的重要前提。在闸后收缩断面为低弗劳德数(约Fr<1.7)的淹没孔流条件下,现有弧形闸门过流计算的经验系数模型和量纲分析模型流量预测误差较大。基于已有试验数据分析,研究提出了闸孔淹没出流的高Fr区和低Fr区的流态辨识参数——综合能耗系数Er,定义为相对开度e/H和潜流比Xr之和,即Er=e/H+Xr,相应的流态辨识方法为:Er<1为高Fr的部分淹没孔流,Er≥1为低Fr的完全淹没孔流。针对闸孔出流的不同流态,即自由孔流、部分淹没孔流和完全淹没孔流,分别建立相应的流量计算模型,采用最小二乘辨识进行模型参数的估计,实例验证表明流态辨识模型整体的预测精度较高,80%预测流量的相对误差|EQ|<±10%,且EQ近似呈正态分布。本文提出的流态辨识方法和计算模型为过闸流量的精确计算提供了新的思路和方法。

冷却塔内两相流流态辨识方法研究

提出了一种基于模糊聚类分析和神经网络辨识冷却塔内两相流流态的新方法。借助聚类分析方法所得的结果和获得的隶属度,利用神经网络进行流态辨识。结果表明:这种方法具有较高的精度和运行速度,为实现冷却塔实时控制提供了一种有效的手段。

基于CAP流量公式的闸门流量率定研究

灌区量水目前最被广泛采用的方式是利用水工建筑物量水,主要是通过水闸结合闸门开度来进行流量测量。但目前闸门量水的精度有限,原因是不同流态下的流量计算公式差距迥异,且在灌区野外环境的实际应用中实际值和理论值存在偏差。该研究通过分析不同流态特点及流量变化规律,结合江西省赣抚平原灌区的三干节制闸实测数据,提出了区分流态的CAP流量率定模型,并在灌区实际应用。结果表明:(1)当水闸历史实测资料较为齐全、覆盖流态较为全面时,应选择“基于水跃发生先验的流态辨识法”+“CAP流量公式”作为流量率定算法,其较传统方法(“传统流态辨识法”+“传统流量公式”)提高了0.033的拟合优度;(2)当无法提供较为齐全的水闸历史实测资料时,为尽可能提高闸门量水精度,应选用CAP流量公式作为流量率定算法,以平均相对误差绝对值MAPE作为评价指标,其较传统流量公式提高了16.78%。