供水泵站優(yōu)化及其應(yīng)用研究.pdf

1、供水泵站工程主要用于城市供水、農(nóng)田灌溉以及跨流域調(diào)水等領(lǐng)域。而目前，泵站系統(tǒng)普遍存在效率偏低、能耗大的問題，泵站節(jié)能優(yōu)化的前景十分可觀。另外，在泵站安全防護(hù)問題中，水錘事故給人民的正常生活和生產(chǎn)帶來了嚴(yán)重的影響和損失。因此，為實(shí)現(xiàn)供水系統(tǒng)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，對供水泵站進(jìn)行優(yōu)化研究意義重大。
　　 本文以供水泵站的安全與節(jié)能優(yōu)化為目的，系統(tǒng)的研究了供水泵站水泵的優(yōu)化選型和優(yōu)化運(yùn)行調(diào)節(jié)方法，以實(shí)現(xiàn)供水工程的節(jié)能降耗目標(biāo)：研究壓力管路泵站

2、系統(tǒng)的停泵水錘工況，模擬水錘發(fā)生規(guī)律，為供水泵站的安全運(yùn)行提供依據(jù)；最終，將該安全經(jīng)濟(jì)優(yōu)化方法應(yīng)用于工程中。具體內(nèi)容有：
　　 1)以泵站年費(fèi)用最小為目標(biāo)函數(shù)建立整數(shù)規(guī)劃數(shù)學(xué)模型，采用分支定界法對模型進(jìn)行求解，確定泵站優(yōu)化選型方案。
　　 2)借助有著強(qiáng)大數(shù)值計(jì)算、繪圖功能的交互式Matlab計(jì)算軟件建立離心泵樣本及價(jià)格數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)水泵的計(jì)算機(jī)快速優(yōu)化選型研究。
　　 3)根據(jù)水錘計(jì)算基本原理及方法，采用特征線法

3、進(jìn)行停泵水錘模擬，分別探討不同邊界條件下(無閥、普通止回閥、緩閉止回閥)停泵水錘發(fā)生規(guī)律，進(jìn)行相應(yīng)壓力管路安全防護(hù)措施研究。同時(shí)，還對停泵水錘兩階段關(guān)閉閥調(diào)節(jié)進(jìn)行了研究，提出一種確定兩階段關(guān)閉閥最佳關(guān)閉程序的模擬方法。
　　 4)以最小軸功率或系統(tǒng)效率最高為目標(biāo)函數(shù)，分別建立不同調(diào)節(jié)運(yùn)行方法(變速調(diào)節(jié)、變徑調(diào)節(jié))下的數(shù)學(xué)模型，優(yōu)化調(diào)節(jié)泵站供水工程的運(yùn)行，并利用遺傳算法對變速調(diào)節(jié)優(yōu)化模型進(jìn)行了求解。
　　 5)結(jié)合供水工程