基于GA-ITA的输油管道泄漏定位研究

针对输油管道泄漏定位问题,提出基于遗传算法(GA)的反瞬态分析(ITA)法输油管道泄漏定位模型(即GA-ITA模型)。首先,采用龙格-库塔法求解管道流体动力学模型;其次,分析输油管道泄漏工况特征,将泄漏定位问题转换为最优化问题,建立了ITA法输油管道泄漏定位模型,分别采用GA、PSO、SAA和TS 4种算法求解该模型,并结合室内试验数据,对比了4种算法的计算速度和精度;最后,根据建立的基于GA-ITA的输油管道泄漏定位模型,设置管长为5~20km、内径为100~400mm的管道,当泄漏率为2%~20%时,分析GA-ITA模型的适应性。结果表明:GA-ITA模型的计算速度最快(约2.3s/次),管道泄漏定位误差最小(0.07%~4.67%);对于不同泄漏工况的仿真管道,GA-ITA模型均具有良好的适应性。

Inverse Estimation of Transient Heat Flux to Slab Surface

The transient heat flux was calculated using a model for inverse heat conduction problems based on temper- ature measurements. The unknown heat flux was taken as an optimization variable and solved by minimizing the differences between the calculated temperatures and the measured ones. Several examples were given to show the ef- fectiveness and the accuracy of the inverse algorithm in estimating the transient heat flux to a slab surface. The re sults show that the inverse approach can be applied in the steel industry or in other areas where the target of investi- gation is inaccessible to direct measurements or difficult to be directly modeled.

基于匹配场处理法的管道局部阻塞定位方法

水锤波管道管内湍流及用户取水极易产生噪声,且噪声声波与阻塞反射波高度相似,严重干扰传统方法的定位结果.鉴于此,本研究在频域内严格推导了阻塞的水锤波解耦模型,并提出了基于全波形反演的新型阻塞定位方法,其鲁棒性表现为:能够在噪声环境中(信噪比低至-10 dB)精准定位单个阻塞;如果两个相邻阻塞的间距大于最小检测半波长,那么新型方法能够较准确地估计它们的位置;当管道中的波速存在不确定性时,新型方法仍能准确定位阻塞;与传统定位方法相比,新型方法抗噪声干扰能力更强,所需的信号带宽更窄.

半航空瞬变电磁法响应特征分析及反演方法研究

半航空瞬变电磁法(Semi-Airborne Transient Electromagnetic Method)是一种新兴物探方法,可以在地形复杂的区域进行大面积的地毯式勘探,具有良好的发展前景。本文基于半航空瞬变电磁的一维正演理论,对半航空瞬变电磁的实际生产中采集的Ex分量和Vz分量进行了模拟响应分析,指出了Ex分量和Vz分量具有分布简单、均匀的特点。接着对阻尼最小二乘反演算法进行改进,加上正则项约束,降低对模型的依赖,通过改进的阻尼最小二乘约束反演方法进行模拟测算,得出该方法能较为准确的反映出地下电阻率,且对高阻探测能力有一定程度的提高的结论。