Tài liệu hướng dẫn sử dụng phần mềm ENPANET

TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG PHẦN MỀM ENPANET PHẦN CƠ BẢN Người biên soạn: Nguyễn Việt Anh I- GIỚI THIỆU CHUNG ENPANET là một phần mềm biểu diễn chu trình của nước và chất lượng nước bên trong mạng ñường ống có áp. Một mạng gồm có ñường ống, nút (chỗ giao nhau của các ñường ống), máy bơm, van và bể chứa hoặc nguồn nước. ENPANET tính toán lưu lượng trong mỗi ống, áp lực tại mỗi nút, chiều cao cột nước trong bể chứa và nồng ñộ hoá chất của mạng trong suốt một chu trình của nhiều khoảng thời gian. Chạy trong hệ ñiều hành Windows, EPANET cung cấp một môi ttrường tiện ích cho việc chỉnh sửa các số liệu ñầu vào, chạy mô phỏng các tuyến ống và chất lượng nước, xem kết quả theo nhiều dạng: Sơ ñồ mạng với các màu qui ñịnh cho các giá trị áp lực tại nút, trình bày dữ liệu dạng bảng, biểu ñồ chuỗi thời gian. Trình tự sử dụng ENPANET bao gồm: a) Vẽ một sơ ñồ hình học miêu tả hệ thống cấp nước, có các ñối tượng: a. Nguồn nước b. Máy bơm c. ðường ống d. Nút (Chỗ giao của các ñường ống) e. Bể chứa b) Chỉnh sửa các thuộc tính của ñối tượng: a. Thông số nguồn nước b. Thông số máy bơm c. Chiều dài và ñường kính ống d. Cao ñộ, toạ ñộ của nút e. Thông số bể chứa c) Mô tả sự hoạt ñộng của hệ thống a. ðường ñặc trưng của máy bơm b. Thông số thời gian c. Thông số ñiều khiển d) Lựa chọn và ñặt các phương pháp phân tích e) Chạy phân tich f) Xem kết quả Bài giảng này hướng dẫn việc sử dụng EPANET ñể phân tích thuỷ lực và chất lượng nước của mạng ñường ống. Bài giảng này bao gồm: - Cài ñặt dự án - Xây dựng một mạng kiểu mẫu - ðặt các thuộc tính cho các ñối tượng trong mạng - Lưu và mở dự án - Chạy một phân tích thời kỳ ñơn - Chạy một thời kỳ kéo dài giả lập - Chạy một chất lượng nước giả lập II- TRÌNH TỰ SỬ DỤNG Trong bài hướng dẫn này, chúng tôi sẽ phân tích một mạng phân phối ñơn giản ñược trình bày dưới ñây. Nó bao gồm một nguồn nước (Trạm xử lý nước sạch) từ chỗ nước ñược bơm vào mạng có 2 ống lặp. Cũng có một ống dẫn ñến bể dự trữ nơi mà gắn phao trong hệ thống. II.1- Các thiết lập ban ñầu cho dự án Công việc ñầu tiên của chúng ta là tạo một dự án mới trong EPANET và chỉ rõ những thuộc tính mặc ñịnh ñược chọn. + Chọn File | New ñể tạo dự án mới New : Tạo dự án mới Open: Mở dự án ñã có Save: Lưu dự án Save as: Lưu dự án với tên khác Import: Nhập Export: Xuất Page setup: Thiết lập trang in Print Preview: Duyệt trước trang in Print: In Prefernces: Thuộc tính Exit: Thoát khỏi chương trình + Chọn Project | Defaults ñể mở hộp thoại Project Defaults. Summary: Tóm tắt Default: Mặc ñịnh Calibration Data: Kiểm tra kích cỡ dữ liệu Analysis Option: Tính chất phân tích Run Analysis: Chạy phân tích + Trong trang ID Labels, bot toàn bộ những dấu tích ở ID Prefix và ñặt thuộc tính ID Increment là 1. Việc này sẽ khiến EPANET tự ñộng gán nhãn cho cac ñối tượng theo các con số liên tiếp. Junctions: ðiểm nối Reservoirs: Nguồn nước Tanks: Bể chứa Pipes: ðường ống Pumps: Máy bơm Valves: Van Patterns: Mẫu Curves: ðường ñặc trưng máy bơm + Trong trang Hydraulics của hộp thoại, chọn LPS(lít/giây) cho thuộc tính Flow Units và chọn Hazen-Williams (H-W) cho thuộc tính Headloss Formula. Flow Units: ðơn vị lưu lượng Headloss Formula: Công thức tính tổn thất Nhấn OK ñể chấp nhận những lựa chọn trên và ñóng hộp hội thoại này lại. Nếu bạn muốn lưu những sự lựa chọn này cho các dự án mới sắp tới thì có thể tích vào phần Save ở cuối hộp hội thoại trước khi nhấn OK ñể chấp nhận. II.2- Các thiết lập cho bản ñồ + Chọn View | Options ñể hiển thị hộp thoại Map Options + Chọn trang Notation trong hộp thoại này và tích vào những ô Map Options và Display Link IDs. Tất cả những cái khác thì có thể không cần tích. + Sau ñó bật trang Symbols và tích vào tất cả các ô. II.3- Xây dựng mạng a) Trước hết cần thêm vào nguồn nước bằng cách nhấn vào nút trên trình ñơn Map. Sau ñó kích chuột vào bản ñồ ở vị trí mà nguồn nước ñược ñặt tại ñó. b) Tiếp theo chúng ta thêm vào những ñiểm nối. Kích chuột vào nút trên trình ñơn Map sau ñó kích chuột lên bản ñồ ñể vẽ các nút mạng c) Thêm vào bể chứa bằng cách kích chuột vào nút và sau ñó kích chuột lên bản ñồ tại vị trí mà bể chứa ñược ñặt. Những ñiểm này sẽ ñược ñánh ký hiệu liên tiếp một cách tự ñộng khi chúng ta thêm các ñối tượng vào mạng. d) Thêm vào các tuyến ống bằng cách kích chuột vào nút trên trình ñơn Map. e) Ghi chú ñường nét của tuyến ống ñược vẽ khi bạn di chuyển chuột từ nút ñầu ñến nút cuối. f) Thêm vào máy bơm bắng cách kích chuột vào nút , sau ñó kích chuột vào nút ñầu và sau ñó tới nút cuối của tuyến chứa máy bơm. Công việc cuối cúng trong xây dựng mạng là thêm vào một vài nhãn chú thích. g) Chọn nút trên trình ñơn Map và kích chuột vào một số nơi ñể ñóng nguồn nước. Một hộp chỉnh sửa văn bản sẽ xuất hiện. Gõ vào dòng chữ SOURCE và nhấn Enter. h) Tiếp ñến kích chuột vào máy bơm và gõ nhãn cho nó(PUMP), sau ñó làm tương tự với bể chứa(TANK) i) Kích chuột vào nút ñể ñặt bản ñồ vào kiểu Object Selection hơn là kiểu Text Insertion. II.4- ðặt các thuộc tính cho ñối tượng Tại lúc này chúng ta ñã hoàn thành bản vẽ về mạng cấp nước. Nếu các nút bị sai lệch so với vị trí, bạn có thể dịch chuyển chúng bằng cách kích chuột vào ñiểm ñó và kéo chúng với phím trái chuột và nhả chúng ở vị trí mới. Khi ñối tợng ñược thêm vào dự án, EPANET qui ñịnh chúng một thuộc tính mặc ñịnh. ðể thay ñổi của một thuộc tính ñặc biệt của một ñối tượng, chúng ta phải chọn ñối tượng trong Property Editor . Có một vài cách khác nhau ñể làm ñiều này. Nếu tiện ích soạn thảo ñã hiển thị thì bạn có thể ñơn giản kích chuột lên ñôi tượng hoặc chọn chúng từ trabg Data. Nếu tiện ích soạn thảo chưa hiển thị, bạn có thể làm nó xuất hiện bằng một trong những cách sau: - Kích ñúp chuột lên ñối tượng trên bản ñồ. - Kích phím phải chuột lên ñối tượng và chọn Properties từ menu thả xuống khi nó xuất hiện. - Chọn ñối tượng từ trang Data của Browser window và kích chuột vào nút Edit a- Các thuộc tính của nút Junction ID: Mã hiệu nút X- Coordinate: Toạ ñộ nút theo phương X Y- Coordinate: Toạ ñộ nút theo phương Y Description: Ghi chú Tag: Nhãn Elevation: Cao ñộ nút Base Demand: Lưu lượng tại nút Demand Pattern: Tham số kể ñến sự thay ñổi lưu lượng theo thời gian tại nút Emitter Coeff: Initial Quality: Chất lượng ban ñầu Source Quality: Chất lượng nguồn b- Thuộc tính của nguồn nước Reservoir ID: Mã hiệu nguồn nước X- Coordinate: Toạ ñộ nút theo phương X Y- Coordinate: Toạ ñộ nút theo phương Y Description: Ghi chú Tag: Nhãn Total Head: Cột nước toàn phần Head Pattern: Tham số thay ñổi mực nước Initial Quality: Chất lượng ban ñầu Source Quality: Chất lượng nguồn c- Thuộc tính của ñường ống Pipe ID : Mã hiệu của ñường ống Start Node: Tên ñiểm ñầu End Node: Tên ñiểm cuối Description: Ghi chú Tag: Nhãn Length: Chiều dài ống Diameter: ðường kính ống Roughness: ðộ nhám Loss Coeft: Hằng số tổn thất Initial Status: Trạng thái ban ñầu Bulk Coeft Wall Coeft: d- Thuộc tính của máy bơm Pump ID: Mã hiệu máy bơm Start Node: Tên ñiểm ñầu End Node: Tên ñiểm cuối Description: Ghi chú Tag: Nhãn Pump Curve: ðương ñặc trưng của máy bơm Power: Công suất máy bơm Speed: Tốc ñộ Pattern: Initial Status: Trạng thái ban ñầu Effic Curve: Energy Price Price Pattern: Tham số kể ñến giá ñiện e- Thuộc tính của van Valve ID: Mã hiệu van Start Node: Tên ñiểm ñầu End Node: Tên ñiểm cuối Description: Ghi chú Tag: Nhãn Diameter: ðường kính van Type: Kiểu Setting: Cài ñặt Loss Coeft: Hệ số tổn thất Fixed Status: Trạng thái ñóng f- Thuộc tính bể chứa Tank ID: Mã hiệu bể chứa X- Coordinate: Toạ ñộ theo phương X Y- Coordinate: Toạ ñộ theo phương Y Description: Ghi chú Tag: Nhãn Elevation: Cao ñộ Initial Level: Chiều cao ban ñầu Minimum Level: Chiều cao nhở nhất Maximum Level: Chiều cao lớn nhất Diameter: ðường kính Minimum Volume: Thể tích nhỏ nhất Volume Curve: ðường cong thể tích Mixing Model Mixing Fraction: Phần xáo trộn Reaction Coeft Initial Quality: Chất lượng ban ñầu Source Quality: Chất lượng nguồn II.5- Lưu và mở dự án Khi ñã hoàn thành việc thiết kế ban ñầu cho mạng, chúng ta nên lưu dự án vào một file: a) Từ trình ñơn File, chọn Save as b) Khi hộp thoại Save as xuất hiện, chọn tên file và tên thư mục mà bạn muốn lưu dự án này. Chúng ta ñặt tên file ñang làm là tutorial.net( Phần mở rộng .net sẽ ñược thêm vào tên file nếu người dùng không ñặt) c) Kích chuột vào Ok ñể lưu dự án vào một file Dữ liệu của dự án ñã ñược lưu vào file mã hoá ñặc biệt. Nếu bạn muốn lưu dữ liệu của mạng dưới dạng văn bản, sử dụng nút File | Export | Network. ðể mở dự án sau ñó, chúng ta chọn nút Open từ trình ñơn File. II.6- Chạy phân tích và xem kết quả ðể chạy, chọn Project | Run Analysis (hoặc nhấn vào nút ) Nếu việc chạy không thành công thì cửa sổ thông báo tình trạng sẽ xuất hiện chỉ ra cho chúng ta thấy những thông báo lỗi. Nếu thành công bạn có thể xem kết quả tính toán với nhiều cách khác nhau. Bạn có thể dùng một số cách sau ñây: - Chọn Node Pressure từ trang Browser’s Map và quan sát những giá trị áp lực ở những ñiểm với các màu khác nhau .ðể nhìn các giá trị theo màu, chọn View | Legends | Node (hoặc nhấn chuột phải vào chỗ trống trên bản ñồ và chọn Node Legend từ trình ñơn thả xuống). ðể thay ñổi các khoảng giá trị và màu, nhấn chuột phải trên bảng màu ñể hộp chỉnh sửa xuất hiện - ðưa ra bảng các thuộc tính (Kích ñúp chuột vào bất kỳ nút hoặc kết nối) và chú ý những kết quả tính toán ở phần cuối của bảng. - Tạo một danh sách theo bảng của các kết quả bằng cách chọn Report | Table (hoặc kích chuột vào nút ) a- Kết quả phân tích tại các nút Actual Demand: Lưu lượng thực tế Total head: áp lực toàn phần Pressure: áp lực(áp lực dư) Quality: Chất lượng b- Kết quả phân tích của nguồn nước Net Inflow: Elevation: Cao ñộ cần thiết Pressure: áp lực Quality: Chất lượng c- Kết quả phân tích của ñường ống Flow: Lưu lượng trong ống Velocity: Vận tốc dòng chảy Unit Headloss: ðơn vị tổn thất áp lực Friction Factor: Hệ số ma sát Reaction Rate: Pressure: áp lực Quality: Chất lượng d- Kết quả phân tích của máy bơm Flow: Lưu lượng qua máy bơm Headloss: Cột áp của máy bơm Quality: Chất lượng Status: trạng thái . TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG PHẦN MỀM ENPANET PHẦN CƠ BẢN Người biên soạn: Nguyễn Việt Anh I- GIỚI THIỆU CHUNG ENPANET là một phần mềm biểu diễn chu trình. chọn và ñặt các phương pháp phân tích e) Chạy phân tich f) Xem kết quả Bài giảng này hướng dẫn việc sử dụng EPANET ñể phân tích thuỷ lực và chất lượng nước của mạng ñường ống. Bài giảng này. một thời kỳ kéo dài giả lập - Chạy một chất lượng nước giả lập II- TRÌNH TỰ SỬ DỤNG Trong bài hướng dẫn này, chúng tôi sẽ phân tích một mạng phân phối ñơn giản ñược trình bày dưới ñây.