EPANET系统概述:用户界面、计算引擎与数据管理

该思维导图展示了EPANET的主要结构和功能,包括用户界面的可视化编辑器和交互控制台、计算引擎的水力计算与水质模拟、数据管理中的输入输出数据,以及扩展接口的插件和API接口。EPANET通过隐式梯度法和物质传输方程实现水力与水质的精确模拟,并支持多物种。同时,提供Python和MATLAB的集成功能,便于用户扩展和自定义。

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# EPANET系统概述
- 用户界面
  - 可视化编辑器
    - 管网拓扑绘制
      - 节点添加
      - 管道连接
    - 符号系统
      - 图标选择
      - 图例标注
  - 交互控制台
    - 参数输入
      - 节点参数
        - 水池高度
        - 消耗率
      - 管道参数
        - 管径
        - 材料类型
    - 模拟控制
      - 启动与停止
      - 模拟进度监控
- 计算引擎
  - 水力计算
    - 隐式梯度法
      - 节点连续性方程
        - 水流量计算
        - 净水头分析
      - 能量守恒方程
        - 动能与势能
    - 稳态/瞬态分析
      - 稳态分析
        - 水压平衡
      - 瞬态分析
        - 水锤效应
        - 临界条件
  - 水质模拟
    - 物质传输方程
      - 平流扩散模型
        - 速度场影响
        - 扩散系数
      - 反应动力学
        - 一阶反应
        - 二阶反应
    - 多物种支持
      - 不同物质交互
      - 竞争与共生模型
- 数据管理
  - 输入数据
    - 管网组件
      - 节点类
        - 水池/节点
        - 消费节点
      - 连接类
        - 管道
        - 泵
        - 阀
    - 运行参数
      - 时间模式
        - 离散时间
        - 连续时间
      - 控制规则
        - 流量控制
        - 水位控制
  - 输出数据
    - 水力结果
      - 压力矩阵
        - 位置与时间分布
      - 流量矩阵
        - 管道流量分析
    - 水质结果
      - 浓度时空分布
        - 各节点浓度
        - 全局分布图
- 扩展接口
  - 插件接口
    - 自定义函数
      - 水力算法扩展
      - 特定反应模型
    - 第三方模块
      - 数据可视化
      - 统计分析
  - API接口
    - Python EPANET Toolkit
      - 模型构建
      - 结果读取
    - MATLAB集成
      - 数值计算
      - 结果处理与分析
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EPANET系统概述:用户界面、计算引擎与数据管理