發(fā)布時間：2024-12-22 02:26

　　長距離泵站輸水工程作為一種利用提水泵站和有壓管道進(jìn)行輸水的水利工程,在水資源調(diào)配、跨流域引水、城市及工農(nóng)業(yè)供水等方面舉足輕重,是解決水資源分布地域差異的必要工程措施。長距離有壓輸水管道具有水量損失少,運(yùn)行維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)。但是,當(dāng)電網(wǎng)事故或者忽雷閃電、暴風(fēng)大雨等自然災(zāi)害造成水泵機(jī)組突然停機(jī),管道系統(tǒng)內(nèi)很容易發(fā)生壓力劇烈升高和降低的水力瞬變現(xiàn)象。當(dāng)供水系統(tǒng)難以承受壓力的變化時,爆管事故就會產(chǎn)生。無論是作為主要或輔助設(shè)備的進(jìn)排氣和水錘防護(hù)措施,空氣閥現(xiàn)已成為供水系統(tǒng)中一項(xiàng)重要的管路水力組件和主流產(chǎn)品。因此,深入研究泵站系統(tǒng)的水力過渡過程、空氣閥防護(hù)水錘機(jī)理及效果,對大水網(wǎng)的建設(shè)、全國大中型泵站系統(tǒng)安全的改造升級至關(guān)重要。本文在國內(nèi)外已有研究基礎(chǔ)之上,針對西仵泵站發(fā)生停泵水錘事故工況進(jìn)行了模擬,本研究的主要內(nèi)容包括:1.基于空氣閥結(jié)構(gòu)及水力特性,系統(tǒng)闡述了其工作原理、布置原則及實(shí)際工程中易存在的問題等;2.運(yùn)用瞬變流基本理論及特征線法,推導(dǎo)了有壓輸水管道的水錘計(jì)算模型;鑒于空氣閥進(jìn)、排氣過程的復(fù)雜性,基于理想氣體狀態(tài)方程,推導(dǎo)了空氣閥模型;3.結(jié)合具有典型長距離輸水特征的辛安泉改擴(kuò)建工程進(jìn)行水錘...

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖2-1微元體受力分析圖

根據(jù)牛頓第二定律[69]對有壓管道中的微小流體進(jìn)行受力分析,微元體受力分析圖如下圖2-1所示:根據(jù)動量定理可得:

圖2-2微元體質(zhì)量守恒分析圖

根據(jù)質(zhì)量守恒定理推導(dǎo)水錘的連續(xù)性方程。微元體質(zhì)量守恒分析圖如下圖所示。由質(zhì)量守恒定理可得:

圖2-3特征線法示意圖

式(2-43)和式(2-44)即為正負(fù)特征方程,如圖2-3所示,A點(diǎn)和B點(diǎn)代表地點(diǎn)x和時刻t已給定的兩個點(diǎn),他們的H和V是已知的。2.3.2有限差分方程式

圖2-4不同斷面水錘值求解示意圖

式中:進(jìn)一步簡化,可得:

本文編號：4019291