李珊珊
- 作品数：25 被引量：38H指数：5
- 供职机构：西安理工大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点实验室开放基金陕西省教育厅科研计划项目更多>>
- 相关领域：水利工程艺术文化科学自动化与计算机技术更多>>
- 长距离高扬程、多起伏输水管道系统的停泵水锤防护研究
- 以陕西某工业区长距离、高扬程输水工程为例，根据以往的工程经验，阀门快关阶段关闭整个阀门开度的80＃(对应角度)，慢关阶段关闭余下20＃，计算时取六种工况分别进行计算。选用两种水锤防护方案，方案一：只在每台泵的出口处安装两...
- 张大帅李国栋周标李珊珊
- 关键词：水锤断流弥合水锤
- 三角迷宫式侧堰的水力特性研究
- 2024年
- 迷宫式侧堰具有较大的泄流能力,广泛应用于流量控制、农田灌溉和排水系统.为研究三角迷宫式侧堰的复杂水力特性、泄流规律及泄流影响因素,本研究首先基于FLOW-3D软件和RNG k-ε湍流模型,对侧堰的15种工况进行数值模拟计算,获得侧堰水面流态、流速分布等水力特性.同时,通过白金汉π定理推出影响迷宫式侧堰流量系数的无量纲参数,探究流量系数C_(d)与无量纲参数之间的变化规律,利用人工智能遗传规划(Genetic Programming,GP)算法拟合出流量系数计算公式.结果表明:主渠道内水流为缓流,堰顶角θ较小时,二次流使得水面流态变化,流速在靠近侧堰时发生急剧变化,堰内产生回流.随着θ的增大,堰顶上方水舌从对称分布变为偏右侧下泄,堰内回流现象消失;C_d随上游弗劳德数Fr和溢流前沿与堰顶水深之比l/h_(1)的增加而减小,随堰高与堰上水头之比p/h_(1)的增加而增加,θ越大,C_(d)变化趋势越大;流量系数预测公式在测试阶段的决定系数R^(2)=0.913,均方根误差RMSE=0.045,流量系数预测值与试验值的散点图拟合效果良好,数据点分布均匀且关于拟合线对称,表明GP模型得出的结果较为准确,满足灌区量水精度要求.该研究成果可为迷宫式侧堰在实际工程中的应用提供理论依据和技术支撑.
- 李珊珊曹顶业沈桂莹李国栋
- 关键词：水力特性遗传规划算法数值模拟
- 基于LS-SVM的侧堰泄流能力预测模型
- 2023年
- 为了准确高效地得出矩形侧堰流量系数(C_(d)),首先设计矩形侧堰模型试验,得出6种不同流量工况下的流量系数试验值,利用MATLAB搭建不同核函数的最小二乘支持向量机(LS-SVM)模型,将影响C_(d)的各无量纲参数作为模型输入,C_(d)作为模型输出.研究表明:LS-SVM模型可用于矩形侧堰流量系数预测,且高斯核函数优于多项式核函数和线性核函数,在测试阶段最佳模型的性能指标平均绝对误差(MAE)为0.005,均方根误差(RMSE)为0.005,决定系数(R2)为0.966,表明该模型性能较好,精度较高,预测值较准确.本文提出了一种预测侧堰泄流能力的智能模型,讨论了不同无量纲参数对该模型的影响,验证了该模型的适用性,为类似水利工程提供参考依据,同时为解决复杂水力学问题提供新思路.
- 李国栋沈桂莹李珊珊陆庆楠
- 关键词：核函数LS-SVM人工智能
- 基于人工神经网络对侧堰流量系数的预测研究被引量：2
- 2022年
- 流量系数是堰的设计重要参数之一,该文通过神经网络模型多层感知器(MLP)和广义神经网络(GRNN)对矩形尖顶侧堰流量系数(C_(d))进行建模和预测。通过MATLAB程序语言设计两种不同的神经网络模型,再以无量纲弗劳德数(F_(r))、堰长与堰宽之比(L/b)、堰长与上游水深之比(L/h_(1))和堰高与上游水深之比(P/h_(1))作为输入参数,流量系数(C_(d))作为输出参数。研究结果表明,验证阶段决定系数R^(2)=0.938、均方根误差RMSE=0.017、散度SI=0.036和平均绝对百分比误差MAPE=0.004%的GRNN模型优于MLP和GMDH模型,96%的预测数据误差在4%以下,具有较高的准确性,可为相关研究提供有价值的参考。
- 沈桂莹李国栋李珊珊
- 关键词：侧堰神经网络MLPGRNN
- 淹没效应对不同类型琴键堰泄流特性的影响被引量：1
- 2022年
- 为了探究琴键堰在淹没出流条件下的泄流情况及对淹没效应的敏感性,该研究在矩形水槽中对四种琴键堰基本体型(A型:上下游均倒悬;B型:上游倒悬;C型:下游倒悬;D型:上下游均无倒悬)进行了物理模型试验,分析琴键堰在淹没出流条件下的流态随下游水位的变化过程,得到其上下游堰上总水头之间的关系及淹没系数,并进一步分析四种琴键堰对淹没的敏感性以及比较四种琴键堰在淹没出流条件下的泄流量和泄流效率。试验结果表明,随着下游水位的壅高,四种琴键堰堰后依次出现了淹没后的冲击射流、破碎(表面跳跃)、表面波和表面射流流态;在来流量相同的情况下,C型和D型琴键堰在淹没系数S≥0.6时,逐渐发生淹没,且其流量折减系数随淹没系数的增大而减小,而B型和A型琴键堰分别在S≥0.15和S≥0.2时提前进入淹没状态。四种不同体型琴键堰的临界淹没度(S_(m))分别为:A型0.5、B型0.3、C型0.7、D型0.65。对比看来,仅具有上游倒悬结构的B型琴键堰对淹没最为敏感,其次是具有对称倒悬结构的A型,而向下游的倒悬结构可以延缓上游的淹没;四种不同类型琴键堰的淹没泄流效率受“对淹没的敏感性”和自由出流泄流效率两个方面的综合影响。研究成果可为完善琴键堰堰流理论、推动其在明渠及河道中的应用提供技术支撑。
- 李珊珊李国栋姜铎沈桂莹
- 关键词：水力学
- 基于机器学习对三角堰流量系数的预测研究被引量：7
- 2022年
- 为了准确高效得出三角堰泄流系数的大小,本研究基于广义神经网络、最小二乘支持向量机和遗传规划对三角堰流量系数进行智能建模.将无量纲参数堰顶角、弗劳德数、堰顶长与堰高之比、堰顶长与堰顶水深之比作为模型输入参数,流量系数作为模型输出参数.研究表明,最小二乘支持向量机性能优于广义神经网络和遗传规划.在测试阶段,均方根误差为0.00073,散射指数为0.00102,决定系数为0.99959,最大误差为1.7%.该模型精度较高,预测值较准确,具有较强的工程适用性.本研究通过对三角堰流量系数进行智能建模,采用机器学习对非线性物理关系进行高精度拟合,准确高效得出三角堰流量系数的大小,可为水利水电工程设计人员和我国灌区精确量水用水提供一种新的方法和思路.
- 沈桂莹李珊珊李国栋
- 关键词：广义神经网络最小二乘支持向量机人工智能
- 连续弯道中水流特性研究
- 天然河道基本都是由弯道和直道组成，因此，研究理想弯道的水流运动规律可以作为研究天然河道水流运动规律的基础。现有的研究基本都是针对单一弯道或者几个相同弯道组成的河道进行研究。天然河道中，不乏由几个弯曲度不同的弯道组成的连续...
- 马淼李国栋李珊珊
- 关键词：三维水流数值模拟连续弯道弯道环流
- 大风环境下大坝浇筑过程中坝址区域风场变化的数值模拟研究
- 沙江干流某大型梯级水电站为研究对象,应用流体力学软件FLUENT对坝址区域进行了风场数值模拟分析.通过对多种工况的对比分析,分析了山区峡谷地形的风场特性,得到了大风条件下大坝周围的风场绕流情况,探讨了随着大坝浇筑高程的不...
- 李国栋李莹慧李珊珊
- 关键词：大坝浇筑工艺
- 基于非恒定摩阻的管道泄漏数值模拟被引量：8
- 2018年
- 输水管道的泄漏事故时有发生,而传统恒定摩阻模型无法精细描述泄漏时瞬变水击压力波的畸变和衰减过程,对管道泄漏检测非常不利。基于此,该文建立了考虑非恒定摩阻的管道瞬变流模型,对比了有无泄漏时非恒定摩阻对瞬变流动规律的影响,并对不同泄漏量和不同泄漏位置时管道泄漏的流量、压力参数变化进行了研究,为瞬变泄漏检测提供了理论指导和支持。模拟结果表明,非恒定摩阻不仅会加快水击压力波的衰减,也会引起相位的改变;泄漏点的存在会引起压力信号产生畸变,且畸变程度随泄漏流量和泄漏位置的变化有所不同。
- 张巧玲常维宁杨振东李国栋李珊珊
- 关键词：泄漏检测数值模拟
- 大风环境下大坝浇筑过程中坝址区域风场变化的数值模拟研究
- 以金沙江干流某大型梯级水电站为研究对象,应用流体力学软件FLUENT对坝址区域进行了风场数值模拟分析。通过对多种工况的对比分析,分析了山区峡谷地形的风场特性,得到了大风条件下大坝周围的风场绕流情况,探讨了随着大坝浇筑高程...
- 李国栋李莹慧李珊珊
- 关键词：坝址区FLUENT风场特性
