輸油管道的仿真分析方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及油料運(yùn)輸領(lǐng)域，尤其涉及一種輸油管道的仿真分析方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著現(xiàn)在時(shí)代的發(fā)展，各地對(duì)于油料的需求越來越大，從而也引發(fā)了對(duì)油料進(jìn)行運(yùn)輸?shù)男枨?，目前油料運(yùn)輸大部分是通過輸油管道進(jìn)行輸送的。在通過輸油管道對(duì)油料進(jìn)行運(yùn)輸過程中，保證輸油管道的安全穩(wěn)定的運(yùn)行成為油料運(yùn)輸領(lǐng)域的重要課題。
[0003]瞬變流動(dòng)描述的是油料從一種穩(wěn)態(tài)流動(dòng)到另一種穩(wěn)態(tài)流動(dòng)過程中產(chǎn)生的不穩(wěn)定狀態(tài)，研究人員往往利用油料的瞬變流動(dòng)對(duì)輸油管道中油料的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行模擬和分析。輸油管道的瞬變流動(dòng)不僅與油料的流速，油料所處的位置以及該位置處的壓力相關(guān)，而且還會(huì)隨著時(shí)間不斷變化。為了對(duì)瞬變流動(dòng)的產(chǎn)生原因進(jìn)行分析，在現(xiàn)有技術(shù)中采用計(jì)算機(jī)仿真模擬輸油管道系統(tǒng)的瞬變流動(dòng)，從而優(yōu)化輸油管道運(yùn)行線路。
[0004]在現(xiàn)有的仿真過程中，需要先對(duì)整個(gè)輸油管道進(jìn)行網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的劃分，然后針對(duì)每一個(gè)網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)進(jìn)行瞬變流動(dòng)的計(jì)算。但是，一方面來說，由于整個(gè)輸油管道系統(tǒng)的龐大，產(chǎn)生瞬變流動(dòng)的區(qū)域所占比例很小，間距過大的網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)并不能很好的對(duì)瞬變流動(dòng)進(jìn)行捕捉和計(jì)算;另一方面來說，若將網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的間距設(shè)置的過于緊密，會(huì)使得耗費(fèi)更多的計(jì)算機(jī)資源，耗時(shí)長(zhǎng)且內(nèi)存資源不足，仿真的分析效率低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供一種輸油管道的仿真分析方法及裝置，用于克服上述提到的在現(xiàn)有的輸油管道的仿真分析過程中，對(duì)輸油管道的網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的劃分不能適應(yīng)當(dāng)前的瞬變流動(dòng)，產(chǎn)生由于網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的間距設(shè)置不準(zhǔn)確而導(dǎo)致的仿真分析效率低的問題。
[0006]—方面，本發(fā)明提供一種輸油管道的仿真分析方法，包括:
[0007]根據(jù)預(yù)設(shè)的輸油管道系統(tǒng)信息獲得N個(gè)待分析的第一網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)中每個(gè)第一網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的當(dāng)前時(shí)刻的流動(dòng)參數(shù);其中，所述輸油管道系統(tǒng)信息包括管道結(jié)構(gòu)參數(shù)，油料物性參數(shù)和初始時(shí)刻的流動(dòng)參數(shù);所述流動(dòng)參數(shù)包括壓力和流速；
[0008]對(duì)當(dāng)前時(shí)刻的流動(dòng)參數(shù)進(jìn)行小波分解，獲得當(dāng)前時(shí)刻的小波信息；
[0009]根據(jù)所述當(dāng)前時(shí)刻的小波信息，在所述N個(gè)待分析的第一網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)中選取下一時(shí)刻的待分析的第二網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)，所述第二網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的數(shù)量小于N;
[0010]獲得每個(gè)所述第二網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的下一時(shí)刻的流動(dòng)參數(shù)，并根據(jù)每個(gè)所述第二網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的下一時(shí)刻的流動(dòng)參數(shù)，獲得并輸出所述輸油管道系統(tǒng)在所述下一時(shí)刻的瞬變流動(dòng)。
[0011 ]進(jìn)一步地，所述對(duì)當(dāng)前時(shí)刻的流動(dòng)參數(shù)進(jìn)行小波分解，獲得當(dāng)前時(shí)刻的小波信息，包括:
[0012]根據(jù)預(yù)設(shè)的至少四種小波分辨率對(duì)所述當(dāng)前時(shí)刻的流動(dòng)參數(shù)進(jìn)行小波分解，獲得每個(gè)所述第一網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的當(dāng)前時(shí)刻的小波系數(shù)；
[0013]相應(yīng)的，所述根據(jù)所述當(dāng)前時(shí)刻的小波信息，在所述N個(gè)待分析的第一網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)中選取下一時(shí)刻的待分析的第二網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)，包括:
[0014]根據(jù)每個(gè)所述第一網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的當(dāng)前時(shí)刻的小波系數(shù)和預(yù)設(shè)的小波系數(shù)閾值，在所述第一網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)中選取下一時(shí)刻的待分析的第二網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)，其中，所述第二網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的當(dāng)前時(shí)刻的小波系數(shù)均大于所述小波系數(shù)閾值。
[0015]進(jìn)一步地，所述根據(jù)預(yù)設(shè)的至少四種小波分辨率對(duì)所述當(dāng)前時(shí)刻的流動(dòng)參數(shù)進(jìn)行小波分解，獲得每個(gè)所述第一網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的當(dāng)前時(shí)刻的小波系數(shù)之前，還包括:
[0016]根據(jù)所述預(yù)設(shè)的至少四種小波分辨率將等間距的M個(gè)初始網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)劃分為相應(yīng)的分辨率層，以使每一層分辨率層內(nèi)的初始網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)表示一種小波分辨率；
[0017]其中，M為大于或等于N的正整數(shù);所述每一個(gè)初始網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)只歸屬于一層分辨率層，屬于同一分辨率層內(nèi)的初始網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)之間的間距相同，且不同分辨率層內(nèi)的初始網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)之間的間距的變化趨勢(shì)與分辨率層數(shù)的變化趨勢(shì)相同。
[0018]進(jìn)一步地，所述根據(jù)每個(gè)所述第一網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的當(dāng)前時(shí)刻的小波系數(shù)和預(yù)設(shè)的小波系數(shù)閾值，在所述第一網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)中選取下一時(shí)刻的待分析的第二網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)之后，還包括:
[0019]判斷每個(gè)所述第二網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)在預(yù)設(shè)間距的范圍內(nèi)，是否存在有第三網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)，使所述第三網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)所在的分辨率層與所述第二網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)所在的分辨率層相鄰；
[0020]若存在，則將所述第三網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)也作為下一時(shí)刻的待分析的網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)。
[0021]進(jìn)一步地，所述第三網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)是通過對(duì)所述第二網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)進(jìn)行小波重構(gòu)獲得的。另一方面，本發(fā)明還提供了一種輸油管道的仿真分析裝置，包括:
[0022]流動(dòng)參數(shù)獲得模塊，用于根據(jù)預(yù)設(shè)的輸油管道系統(tǒng)信息獲得N個(gè)待分析的第一網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)中每個(gè)第一網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的當(dāng)前時(shí)刻的流動(dòng)參數(shù);其中，所述輸油管道系統(tǒng)信息包括管道結(jié)構(gòu)參數(shù)，油料物性參數(shù)和初始時(shí)刻的流動(dòng)參數(shù);所述流動(dòng)參數(shù)包括壓力和流速；
[0023]小波分解模塊，用于對(duì)當(dāng)前時(shí)刻的流動(dòng)參數(shù)進(jìn)行小波分解，獲得當(dāng)前時(shí)刻的小波信息；
[0024]網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)選取模塊，用于根據(jù)所述當(dāng)前時(shí)刻的小波信息，在所述N個(gè)待分析的第一網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)中選取下一時(shí)刻的待分析的第二網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)，所述第二網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的數(shù)量小于N;
[0025]所述流動(dòng)參數(shù)獲得模塊，還用于獲得每個(gè)所述第二網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的下一時(shí)刻的流動(dòng)參數(shù)；
[0026]瞬變流動(dòng)獲得模塊，用于根據(jù)每個(gè)所述第二網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的下一時(shí)刻的流動(dòng)參數(shù)，獲得并輸出所述輸油管道系統(tǒng)在所述下一時(shí)刻的瞬變流動(dòng)。
[0027]進(jìn)一步地，所述小波分解模塊，具體用于:
[0028]根據(jù)預(yù)設(shè)的至少四種小波分辨率對(duì)所述當(dāng)前時(shí)刻的流動(dòng)參數(shù)進(jìn)行小波分解，獲得每個(gè)所述第一網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的當(dāng)前時(shí)刻的小波系數(shù)；
[0029]相應(yīng)的，所述網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)選取模塊，具體用于:
[0030]根據(jù)每個(gè)所述第一網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的當(dāng)前時(shí)刻的小波系數(shù)和預(yù)設(shè)的小波系數(shù)閾值，在所述第一網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)中選取下一時(shí)刻的待分析的第二網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)，其中，所述第二網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的當(dāng)前時(shí)刻的小波系數(shù)均大于所述小波系數(shù)閾值。
[0031 ]進(jìn)一步地，所述仿真分析裝置還包括:劃分模塊;所述劃分模塊用于:
[0032]在所述根據(jù)預(yù)設(shè)的至少四種小波分辨率對(duì)所述當(dāng)前時(shí)刻的流動(dòng)參數(shù)進(jìn)行小波分解，獲得每個(gè)所述第一網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的當(dāng)前時(shí)刻的小波系數(shù)之前，根據(jù)所述預(yù)設(shè)的至少四種小波分辨率將等間距的M個(gè)初始網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)劃分為相應(yīng)的分辨率層，以使每一層分辨率層內(nèi)的初始網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)表不一種小波分辨率；
[0033]其中，M為大于或等于N的正整數(shù);所述每一個(gè)初始網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)只歸屬于一層分辨率層，屬于同一分辨率層內(nèi)的初始網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)之間的間距相同，且不同分辨率層內(nèi)的初始網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)之間的間距的變化趨勢(shì)與分辨率層數(shù)的變化趨勢(shì)相同。
[0034]進(jìn)一步地，所述網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)選取模塊，還用于:
[0035]在所述根據(jù)每個(gè)所述第一網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的當(dāng)前時(shí)刻的小波系數(shù)和預(yù)設(shè)的小波系數(shù)閾值，在所述第一網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)中選取下一時(shí)刻的待分析的第二網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)之后，判斷每個(gè)所述第二網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)在預(yù)設(shè)間距的范圍內(nèi)，是否存在有第三網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)，使所述第三網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)所在的分辨率層與所述第二網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)所在的分辨率層相鄰；
[0036]若存在，則將所述第三網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)也作為下一時(shí)刻的待分析的網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)。
[0037]進(jìn)一步地，所述第三網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)是所述網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)選取模塊對(duì)所述第二網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)進(jìn)行小波重構(gòu)獲得的。本發(fā)明提供的輸油管道的仿真分析方法及裝置，通過采用根據(jù)預(yù)設(shè)的輸油管道系統(tǒng)信息獲得N個(gè)待分析的第一網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)中每個(gè)第一網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的當(dāng)前時(shí)刻的流動(dòng)參數(shù);其中，所述輸油管道系統(tǒng)信息包括管道結(jié)構(gòu)參數(shù)，油料物性參數(shù)和初始時(shí)刻的流動(dòng)參數(shù);所述流動(dòng)參數(shù)包括壓力和流速;對(duì)當(dāng)前時(shí)刻的流動(dòng)參數(shù)進(jìn)行小波分解，獲得當(dāng)前時(shí)刻的小波信息;根據(jù)所述當(dāng)前時(shí)刻的小波信息，在所述N個(gè)待分析的第一網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)中選取下一時(shí)刻的待分析的第二網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)，所述第二網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的數(shù)量小于N;獲得每個(gè)所述第二網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的下一時(shí)刻的流動(dòng)參數(shù)，并根據(jù)每個(gè)所述第二網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的下一時(shí)刻的流動(dòng)參數(shù)，獲得并輸出所述輸油管道系統(tǒng)在所述下一時(shí)刻的瞬變流動(dòng)，從而使下一時(shí)刻的網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)能夠根據(jù)當(dāng)前時(shí)刻的小波信息進(jìn)行選取，在保證能夠準(zhǔn)確獲得每一時(shí)刻所需要的分析瞬變流動(dòng)的數(shù)據(jù)的前提下，減少了所需要分析的網(wǎng)