高揚(yáng)程長(zhǎng)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(yáng)程、長(zhǎng)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(dòng)的現(xiàn)象，稱為泵站水錘或水力過渡過程。
　　 泵站水錘對(duì)供水工程的正常運(yùn)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(shí)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(duì)人民的正常生產(chǎn)和生活造成了很大損失。因此長(zhǎng)距離、高揚(yáng)程供水工程水力過渡過程的數(shù)值模擬計(jì)算，已經(jīng)成為供水工程安全運(yùn)行的重要研

2、究課題之一，只有通過對(duì)供水工程水力過渡過程進(jìn)行精確、合理的數(shù)值模擬，并且采取可靠的水錘防護(hù)措施，才能確保供水工程的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)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(duì)于水力過渡過程計(jì)算模型的改進(jìn)：本研究分析水錘方程中阻力項(xiàng)對(duì)水力過渡過程計(jì)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(jìn)行水力過渡過程計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬計(jì)算，從而提高計(jì)算精

3、度；(3)結(jié)合工程實(shí)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(jìn)排氣閥邊界等)，將這些理論模型編制為VB語(yǔ)言模塊然后進(jìn)行水力過渡過程模擬，計(jì)算結(jié)果通過圖表進(jìn)行分析顯示或輸出；(4)結(jié)合工程實(shí)例，在多種水錘防護(hù)措施工況下，對(duì)泵站供水系統(tǒng)的水力過渡過程進(jìn)行計(jì)算機(jī)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(jìn)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(jì)合理的運(yùn)行制度；(5)采用Visual Basic 6.0作為開發(fā)語(yǔ)言

4、，結(jié)合SQL Server 2000數(shù)據(jù)庫(kù)，開發(fā)出界面友善、操作簡(jiǎn)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(jì)算長(zhǎng)距離有壓管道水力過渡過程，該計(jì)算方法先進(jìn)，具有計(jì)算精度高、收斂速度快的特點(diǎn)，這一點(diǎn)是本研究的最大創(chuàng)新所在。(2)在三級(jí)供水泵站設(shè)計(jì)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