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申请/专利权人：华北电力大学
摘要：本发明属于求解对流扩散反问题的领域，特别涉及一种具有快速计算特点的反演河道上游污染物浓度的新型计算方法。该数值计算方法的主要思想是：1、利用梯度变量将微分方程降阶；2、通过积分推导出相邻两节点处浓度和浓度梯度的关系，进而得到任意一个节点与边界节点之间的变量关系；3、通过仪器测量得到下游节点的污染物浓度及浓度梯度，将其作为边界条件，从而求出上游的浓度信息。如图1所示，所述方法能够在求解过程中无需反复迭代计算正问题，在保证计算精度的同时，具有计算量小、占用计算机内存小的特点，能够快速响应，实时反馈上游的浓度信息，对我国环境污染和污水处理领域具有重要意义。
主权项：1.在已知下游的污染物浓度信息后，模拟求解河道上游污染物浓度的新型计算方法，其特征在于利用梯度变量将微分方程降阶，并通过积分推导出相邻两节点处变量之间的关系，进而得到任意一个节点上的浓度和浓度梯度与边界节点上变量的关系，利用能够简单测得的下游信息实现求解。所述方法在计算过程中依次按以下步骤实现:步骤1，简化河道为一维问题，将下游节点设定为求解域起始点；步骤2，利用新引入的梯度变量对一维非稳态对流扩散方程进行降阶，将一个含有一个变量、两个自变量的二阶偏微分方程，变成一个含有两个变量、两个自变量的一阶偏微分方程组；步骤3，将两方程联立得到方程组，对两个等式分别关于时间和空间进行积分以得到两变量在时间及空间上的关系：确定时间步长Δt和空间步长Δx，利用上标m，m+1，m+2……m+t表示各节点处浓度和浓度梯度的时间维度，利用下标k，k+1，k+2……表示节点处浓度和浓度梯度的空间位置；步骤4，认为初始时刻0时刻的变量值为已知量，通过积分运算可以得到m+t时刻相邻节点处浓度和浓度梯度的关系；步骤5，通过积分推导，可得到任意一个节点与边界处浓度和浓度梯度在不同时刻的关系。
全文数据：
权利要求：
百度查询： 华北电力大学 利用求解对流扩散反问题获得河流上游污染浓度的计算方法
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