長距離輸水工程E+E減壓閥防護的數值模擬
隨著城市建設的發展和人民生活水平的提高,長距離輸水工程越來越多。長距離輸水有重力輸水和水泵加壓兩種方式,重力輸水系統不需要水泵加壓,正常運行時測壓管水頭小于靜水頭,但是,當管路上的閘、E+E減壓閥關閉后,管中zui大靜水頭即為地形zui大落差,落差越大,管道承受的壓力越高,當閘、E+E減壓閥發生非正常關閉時,若關閉程序不當,可能因關E+E減壓閥水錘造成管道破裂,甚至造成斷流彌合水錘。 長距離輸水工程E+E減壓閥防護的數值模擬
巨大的水錘壓力常常影響著管路的正常運行甚至是帶來毀滅性的危害。因此伴之而來的輸水系統的安全問題已經引起國內外眾多科研人員的關注,所以本研究對于水資源的安全調度意義重大。對長距離重力流輸水管路系統的水錘防護研究,國內外已有多種的解決方法和防護措施,其中E+E減壓閥門作為zui常見的管道附件。主要通過對長距離重力流輸水管路系統的水錘防護模擬計算,提出這類輸水系統的有效水錘防護措施,主要內容如下：在前人研究的基礎上總結了氣液兩相流在輸水管道中的各種流態以及流態間的轉化,并對管道中氣囊運動的升壓問題、危害以及管道排氣的問題進行了探討。闡述了重力流的概念、引起水錘的原因、水錘的特點和分類以及管路的壓力特點。總結了長距離重力流輸水管路的水錘防護技術,并對活塞式減壓E+E減壓閥、兩階段緩閉蝶E+E減壓閥這兩類常用的水錘防護措施進行了系統的分析。結合前人的研究,闡述了長距離重力流水錘計算的基本理論—水錘基本方程式和特征線法,以及有壓管路中E+E減壓閥防護與E+E減壓閥調節的基本原理,并給出活塞式減壓E+E減壓閥、兩階段緩閉蝶E+E減壓閥以及簡單管路、復雜管路的邊界條件條件。探討了進排氣E+E減壓閥在長距離輸水重力流水錘防護中的應用,詳細介紹了進排氣E+E減壓閥的防護原理、分類、技術性能以及設備選型、設置的技術要點,建立了進排氣E+E減壓閥水錘計算的數學模型,給出了計算的邊界條件。采用Visual Basic6.0作為開發語言,開發了長距離重力流水錘防護計算程序。結合工程實例,在設計單位提出的技術方案基礎上,對活塞式減壓E+E減壓閥和兩階段緩閉蝶E+E減壓閥關E+E減壓閥水錘進行了數值模擬和分析比較,提出了活塞式減壓E+E減壓閥*的關E+E減壓閥時間和相應的關E+E減壓閥指數。對重力流輸水管路中安設進排氣E+E減壓閥的選型和安裝位置進行了初步計算。 長距離輸水工程E+E減壓閥防護的數值模擬
應用水錘計算程序,對管路采用減壓E+E減壓閥加進排氣E+E減壓閥、蝶E+E減壓閥加進排氣E+E減壓閥兩種聯合防護措施進行了數值模擬計算,對管路的E+E減壓閥門防護關閉程序進行了優化,提出了重力流輸水管路中較合理的防護措施,為工程安全運行提供了必要的。當然,水錘波速的合理確定、重力流輸水管路氣囊在管道中的運動模式、升壓機理、模型的建立及復雜管道中的串聯管道水錘計算模型的建立,有待于在今后的研究中進行。 |
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