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停泵斷流水錘與非斷流水錘的計算分析
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我國淡水資源豐富,但龐大的人口基數導致人均占有量遠遠低于世界人均淡水占有水平,另外,水資源時空分布不均導致區(qū)域性嚴重缺水,這些都成為了提高人民生活水平,城市經濟建設的阻礙因素,基于上述情況,我國近年來興建了許多長距離引水工程,這些工程中的水錘防護問題已經被人們所關注。此外,由肯富來水泵對水錘危害中最常見的停泵水錘計算做簡單的介紹,在基礎上,通過工程實例對斷流和非斷流兩種模型進行分析研究。
1.目前最常有的水錘計算方法是電算法,其基礎是特征線法。特征線法是以從水錘基本微分方程推導出的特征線方程為基礎,做出特征線得出管路中各點的參數。對特殊點,還要列出邊界條件方程,與特征線方程聯立求解。
2.停泵水錘的電算法,需要知道泵站在各工況的運行參數,但通過實驗得出水泵全面性能曲線不能直接為計算機所引用,所有要通過數學方法從曲線中取出離散點,再用內插法求出兩離散點之間的水泵運行參數,這樣就可以用計算機對水泵全面性能曲線進行模擬。
3.當管路中壓力降低到水的飽和蒸汽壓時,水汽化使連續(xù)水柱發(fā)生分離,隨后分離的水柱彌合產生斷流彌合水錘在管道中引起很大的升壓,這就是斷流彌合水錘。研究停泵水錘的計算方法,并比較停泵斷流水錘計算模型和停泵非斷流水錘計算模型的計算結果升壓情況,得出合理的模型。
4.應用上述兩種數學模型對工程實例的某泵站輸水管線進行模擬計算,通過分析計算的結果,得出停泵非斷流水錘計算模型與實際不相符,且升壓較小,壓力變化與水泵正常運行時管道壓力變化相似,這樣在實際應用中是不安全的,故建議在停泵水錘計算時考慮斷流。
5.對于實際工程的計算,從停泵斷流水錘計算模型得出的事故停泵最高水頭包絡線可以看出,如果不采取任何水錘防護措施是非常不安全的,應當通過計算得出合理的水錘防護措施,使壓力在管道承壓范圍以內。對于防護措施的邊界條件,佛山水泵廠認為應通過理論分析確定并進行實驗的驗證。
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