高揚程長距離壓力管路停泵水錘技術(shù)的數(shù)值模擬研究.pdf

1、在高揚程、長距離供水工程中，由于壓力管路中流速的突然變化，引起管路中水流壓力大幅度波動的現(xiàn)象，稱為泵站水錘或水力過渡過程。
　　 泵站水錘對供水工程的正常運行影響很大，一般事故停泵所產(chǎn)生的水錘壓力比正常壓力高出1.5--4倍，當(dāng)發(fā)生斷流彌合水錘時產(chǎn)生的水錘壓力更大，不少供水工程因事故停泵水錘而遭受嚴(yán)重破壞，對人民的正常生產(chǎn)和生活造成了很大損失。因此長距離、高揚程供水工程水力過渡過程的數(shù)值模擬計算，已經(jīng)成為供水工程安全運行的重要研

2、究課題之一，只有通過對供水工程水力過渡過程進行精確、合理的數(shù)值模擬，并且采取可靠的水錘防護措施，才能確保供水工程的安全經(jīng)濟運行。
　　 本文研究的主要內(nèi)容為：(1)在水泵邊界、閥門邊界的已經(jīng)建立的基礎(chǔ)上，本研究建立單向調(diào)壓塔邊界條件數(shù)學(xué)模型；(2)對于水力過渡過程計算模型的改進：本研究分析水錘方程中阻力項對水力過渡過程計算的影響，用瞬變流摩阻代替?zhèn)鹘y(tǒng)的摩阻處理方法，優(yōu)化水錘算法，進行水力過渡過程計算機數(shù)值模擬計算，從而提高計算精

3、度；(3)結(jié)合工程實例，建立各種邊界理論模型(水泵邊界、閥門邊界、單向調(diào)壓塔邊界、進排氣閥邊界等)，將這些理論模型編制為VB語言模塊然后進行水力過渡過程模擬，計算結(jié)果通過圖表進行分析顯示或輸出；(4)結(jié)合工程實例，在多種水錘防護措施工況下，對泵站供水系統(tǒng)的水力過渡過程進行計算機數(shù)值模擬。優(yōu)化閥門的關(guān)閉規(guī)律，確定單向調(diào)壓塔或進排氣閥的安放位置及建設(shè)規(guī)模，提出供水系統(tǒng)經(jīng)濟合理的運行制度；(5)采用Visual Basic 6.0作為開發(fā)語言

4、，結(jié)合SQL Server 2000數(shù)據(jù)庫，開發(fā)出界面友善、操作簡單、功能齊全、性能可靠的泵站水力過渡過程數(shù)值模擬系統(tǒng)。
　　 基于以上研究，本論文結(jié)論為：(1)采用Bruone變摩阻模型計算長距離有壓管道水力過渡過程，該計算方法先進，具有計算精度高、收斂速度快的特點，這一點是本研究的最大創(chuàng)新所在。(2)在三級供水泵站設(shè)計工況下，蝶閥在優(yōu)化關(guān)閉程序，即8s關(guān)閉70°，40秒關(guān)閉20°后，水泵最小轉(zhuǎn)速為-330r/min。結(jié)果表明