Bentley OpenFlows HAMMER CONNECT Edition 帮助

时间步长和计算的前移距离

在瞬时分析期间,有一个明确的波行程时间,即 i= L i/a i,其中 L i 和 a i 分别是管网中第 i 条管道的长度和波速。在特征线法 (MOC) 中,在从其已知的初始值开始的每次迭代中,每个计算点的解会前进一个时间步,即 T。在时间 T 期间,波将从一个点行进到其相邻点。由于点位于内部和每条管道的末端,因此 i 必须是 T 的倍数;换句话说,波遍历任何管道的次数必须是时间步长的整数倍数。要实现此目标,可能需要如下所示调整时间 i

行程时间统计数据

HAMMER 会为具有 n 条管道的管网中的波行程时间计算以下统计数据:

  • 遍历管网中所有管道的总行程时间:

  • 平均行程时间:

  • 方差:

其中部分统计数据用于确定相应的时间步长。

自动选择时间步长

瞬时计算时间步长 T 取决于 、n 和 。每个 i 都必须可被 T 整除。我们首先选择一个整数:

并根据启发尝试平衡精确度和性能,如下所示:

其中 (n) 和 y() 分别单调递增和递减定义如下的函数:

最后,时间步长 T 确定为 / N。

波速调整

在选择时间步长时,无法确保 i 正好可被 T 整除。要完成此任务,可以根据以下规则舍入 i

  1. i >= T
    1. 实现一个偏差以递增 i

要舍入 i,用户可以调整每条的长度和波速,或同时调整两者。

如果调整了长度,质量、动量、能量和摩擦系数将出现误差。此外,如果查看器显示调整后的长度,则用户可能会认为管道将扭曲。要使缓慢变化导致系统中出现质量振荡,可以证明对管网进行的更改将影响结果。

另一方面,如果调整了波速,会导致对快速瞬变的计算出现误差 - 请考虑使用 Joukowsky 公式,该公式依赖于波速,但明确不依赖于长度。

用户可以选择是否在 HAMMER 中调整长度或波速(请参见“瞬时时间步长选项对话框”)。在构建水力系统模型时,用户确实有责任谨慎一点。作为模型充分性的大致度量,如果任何调整超过“瞬时时间步长选项”对话框中的“最大调整”值,输出日志中将显示警告消息。此参数的默认值为 75%,即 | ai| / a i > 0.75(当调整波速时)或 | L i | / L i > 0.75(当调整长度时)。然后用户通知消息会建议用户考虑减小时间步长,或者细分较长的管道和/或增长较短的管道。

需要注意的是,如果对分支或流量变化速度较慢的干线中的小管道进行大幅度波速调整,可能会对系统中的水力瞬变产生细微影响。但是,如果对短管道(这些管道的波速往往会降低)中的瞬变感兴趣,则该影响可能相当显著。