Bentley OpenFlows HAMMER CONNECT Edition 帮助

时间步长的选择

在“特征线法”中,管网中的管道分为分段,使尖锐的压力波前可在一个时间步长内通过管道的一个内管段的长度。然而,在混合了很长和很短管道的系统中,使用很小的时间步长并不总是可行的,因为这会显著增加完成模拟所需的时间。因此,可以调整每条管道的长度或波速参数,以便可以使用更大的时间步长,同时仍然满足尖锐的压力波前可以在一个时间步长内通过管道的一个内管段的长度要求。

例如,如果管道的长度为 10 ft,波速为 1000 ft/s,则在未进行调整的情况下模拟此管道所需的时间步长为 0.01 秒 (= 1 ft / 1000 ft/s)。然而,如果时间步长设置在 0.02 秒,则管道长度需要调整为 20 ft (= 0.02 s x 1000 ft/s),或者波速需要降至 500 ft/s (= 10 ft / 0.02 s),才能满足尖锐的压力波前可以在一个时间步长内通过管道的一个内管段的长度要求。

通常,较小的计算时间步长将产生更精确的解,但计算花费的时间更长。然而,使用较长的时间步长(以及调整管道长度或波速)可以以更短的模拟时间生成精确的模拟结果,因此,通常建议使用较长的时间步长。

HAMMER CONNECT 中使用的计算时间步长可以由用户定义,或者用户可以选择让 HAMMER CONNECT 自动为其选择时间步长。如果 HAMMER CONNECT 选择时间步长,其将尝试确保时间步长在解精确度和计算模拟花费的时间之间提供一个很好的权衡。 HAMMER CONNECT 选择的时间步长通常需要对管道长度或波速进行一些调整。这些调整由 HAMMER CONNECT 自动完成,但用户能够选择他们是否希望调整长度或波速。同样,如果用户输入其自己的时间步长, HAMMER CONNECT 将相应地调整管道长度或波速,用户可以再次选择调整其中的哪个参数。

注释: 在同一 HAMMER CONNECT 模型中使用很短的管道(在泵站中)和很长的管道(输送管线)可能需要对长度或波速进行过度调整。如果发生这种情况, HAMMER CONNECT 会提示细分更长的管道或减小时间步长以避免产生不精确结果。

此外,模型中的许多较短管道将提示 HAMMER CONNECT 选择更小的时间步长,从而增加计算模拟花费的时间。(注:可以使用简化器工具从模型中移除较短的管道。)

无论是使用用户自定义时间步长还是使用自动时间步长,系统都会建议用户使用利用极小用户自定义时间步长的运行进行灵敏度分析,以让他们确信自己使用的时间步长会产生令人满意的结果。(要为此使用的适当时间步长将取决于模型,但建议使用值 0.01 s。)如果使用极小时间步长的运行产生的结果与使用更大时间步长获取的结果相当一致,则采用更大的时间步长应该是有效的。

同样,也没有硬性规定要确定在不影响结果的情况下可以应用于管道长度或波速的最大调整量,因此用户应该调查结果对不同调整级别的敏感性。然而,用户应该记住,如果平均管道长度调整明显,这意味着模型中分析的液体质量与实际系统中的液体质量显著不同。