基于混合和谐搜索算法的自压滴灌田间管网多目标优化设计

为了综合考虑管网投资和水压分布,合理进行管网布置和管径选择,以满足管网的经济性和可靠性,使自压滴灌管网系统达到投资最低和灌水均匀度最高的目的。以管网投资最低(管网经济性)和节点富余水头均值最小(管网可靠性)为目标,建立了自压滴灌“梳子”形和“丰字”形田间管网系统的多目标优化数学模型,提出了混合和谐搜索算法求解多目标优化模型的方法和步骤。以新疆某自压滴灌工程为例,采用该方法对其田间管网系统进行优化,优化方案的管网总投资为47.63万元,与原设计方案相比降低了9.86%;管网节点富余水头均值为8.87 m,与原设计方案相比降低了28.37%。该优化设计方法得到的优化结果,不仅节省投资明显,而且节点富余水头均值显著减小,说明管网系统的压力偏差小,灌水的均匀度显著提高。优化结果表明,混合和谐搜索算法收敛速度快,计算精度高,在自压滴灌管网的多目标优化设计中具有很好的应用价值。

油田环状污水管网水力计算方法研究

环状的油田污水系统是一个结构和水质复杂的网络体系,目前没有合适的方法可以解决其水力仿真问题。从油田污水系统的关键元素出发,通过分析系统的管网结构、水质特点,结合连续性方程和能量方程,建立了油田环状污水管网的水力计算模型,并据此开发了油田环状污水管网水力仿真软件,对生产实际中污水管网进行计算。分析结果表明,油田环状污水管网水力计算方法能有效处理环状管网结构的水力仿真,计算偏差小,完全满足工程计算要求,能为工程设计以及生产实际提供理论和数据支持。

一类有容量限制的最优连接问题

以油气收集系统设计为背景,研究如下的网络优化问题,在一个加权有向图G中,根点r代表收集中心,其他顶点代表具有给定容量的油井,每条边的权表示运输距离。问题是求G的一个支撑树,满足容量约束,使得到r的传输半径最小。主要结果是问题的NP-困难性证明及等容量情形的多项式时间算法。同时,讨论一般情形的精确算法及启发式算法。

三低气田生产系统规划设计研究

三低气田(低产、低渗、低丰度)是我国在常规气藏开发接近枯竭或步入稳产期后期的研究重心。目前国内外文献资料仅局限于此类气田某一方面的研究,缺乏将常见工艺结合起来后整体性的规划,本文借鉴国内多个三低气田的建设经验,为研究此类气田中后期开发提供工艺调整思路。

基于有限试验数据与流场仿真的套筒阀流量特性获取方法

为提高大口径套筒阀流量特性的获取效率以及准确性,提出一种基于有限试验数据与流场仿真分析相结合的套筒阀的流量特性获取方法。通过对套筒阀进行三维建模并以此建立流场仿真模型,以有限试验数据为参考对该模型进行优化使得仿真结果满足精度要求,进而通过流场仿真计算获取套筒阀的完整流量特性插值表。与目前常用的试验数据处理方法相比,该方法有效减少了对试验数据的需求量并保证了仿真精度。通过验证对比,以该方法获取的流量特性来计算的仿真流量与实际测量流量相比,最大误差不超过8%。

滴灌系统田间管网优化设计分析

在调研新疆地区滴灌工程基础上,分析了地区现行滴灌工程管网布置及长度确定方式,提出运用毛管最大长度计算公式和经济指标作为重要衡量参数,确定田间毛管布置的最经济长度。结果表明,在毛管间距相等情况下,毛管铺设经济长度会随滴头间距增加、流量减小而增加。同时,增加灌水小区面积,田间毛管经济长度亦会增加。