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特性曲线

延续期分析实际上是针对时变负荷(如下水道入流、需水量或化学成分)进行的一系列恒稳态分析。使用特性曲线可在系统中应用自动时间变量更改。特性曲线最常应用于住宅或工业需水量。日变化曲线是与一天中需水量变化有关的特性模型。它反映了人们用水量高于或低于平均水平的时间。大多数特性曲线基于乘法系数与时间的关系,乘法系数为 1 时表示基本值(通常是平均值)。

从某住宅的代表性日变化曲线(如下图所示)可以看到,早晨人们洗澡和准备早餐时有一个峰值,中午左右有一个小峰值,晚上人们下班回家准备晚餐的时候出现第三个峰值。特性曲线还反映了,整个晚上系统相对不活跃;与平均水平相比,流量非常低。

特性曲线可应用于各种数据类型,包括:
  • 水力(需水量)
  • 成分
  • 水泵(转速)
  • 水库(水力坡度)
  • 阀门设置 (PRV、PSV)
  • 阀门相对封闭 (TCV)
  • 运行(瞬时阀门)
  • 运行(瞬时水泵)
  • 运行(瞬时涡轮)
  • 电力消耗

为大多数特性曲线输入的值为无量纲乘数。例如,如果水库水力坡度的高程为 200 米,2 小时后的高度为 202 米,那么 2 小时的乘数就是 1.01。然而,有的特性曲线以百分比表示,如“阀门相对封闭”或“运行(瞬态涡轮)”。

注释: 此曲线为概念性的,不应被解释为代表任何特定的管网。

特性曲线有两种基本表示形式:阶梯式和连续式。阶梯式特性曲线假定在一段时间内的用量水平稳定,然后突然跳转到另一个水平,并在该水平保持稳定,直到下一次跳转。连续式特性曲线指曲线中的几个点已知,中间部分相互过渡,形成更为平滑的曲线。对于上图中的连续式特性曲线,起始时间和结束时间的乘法系数和坡度相同。对于重复型特性曲线,建议采用此连续式。

由于计算中使用有限时间步长,此软件将连续式特性曲线转换为阶梯式,以供算法使用。也就是说,时间步长的乘数会从特性曲线中插入,然后用于整个时间步长期间,直至选择下一个时间步长的乘数为止。

特性曲线提供了一种简便的方法来定义系统负荷的时间变量特性。