输配水管网系统中关阀水锤的优化控制研究

城镇输配水管网系统中的关阀水锤是影响系统安全运行的重要因素之一。为降低关阀水锤危害,建立了输配水管网系统中的多阶段线性关阀水锤优化模型,以降低系统水锤压力波动为目标,利用粒子群优化算法,寻找最优的关阀过程曲线。对比优化结果和传统的线性关阀结果,多阶段线性关阀不仅有效地降低了水锤压力波动,而且大大缩短了关阀时间。优化结果从理论上证实并完善了工程中两阶段关阀操作的正确性和有效性。研究内容和成果有利于改善常规的阀门操作,为输配水管网系统的水锤防护提供有价值的理论和技术依据。

“V”形管线布置的长距离输水工程关阀水锤及防护研究

针对“V”形长距离、高落差的重力流输水工程中的关阀水锤问题,文中以吉林省某供水工程为背景,采用特征线法,建立了包括管道、阀门在内的全系统水力过渡过程数学模型,通过数值计算,模拟工程关阀时的管道水锤,并提出了防护关阀水锤的方法。通过3种不同关阀方案的对比分析,最终确定较优的阀门关闭时间为300 s。文中研究成果为保障工程运行安全提供了依据,也为同类重力流供水工程的关阀水锤防护和设计提供了借鉴和参考。

供水管网气液两相流关阀水锤

为对管道内气液两相流时关阀水锤工况进行模拟研究,对给水管网内部气液两相同流的流态进行简化后采用自编C++语言水锤分析软件,以安徽省某县经开区给水工程树状管网为例,先建立末端关阀水锤的水锤计算模型,再对不同组合的末端关阀水锤进行模拟和分析计算.计算结果表明,气液两相流时,若给水管道产生末端关阀水锤,则水锤波会向临近的主干管及其他连接的支干管扩散.管网末端阀门全关的极端不利工况时,相较于不含气,含气率为10%的工况导致的末端关阀水锤振幅更大;含气率为10%的极端不利工况时,相较于部分关阀,管网末端阀门同时全关所产生的关阀水锤振幅更大,其关阀水锤的升压超过4.5倍的稳态压力,因此末端关阀水锤对给水工程危害极大.“无频动消锤控流控位阀+箱式双向调压塔+普通排气阀+恒速缓冲排气阀”的水锤防护措施对末端关阀水锤预防效果良好.

青草沙原水输水工程关阀水锤仿真研究与规律分析

上海青草沙水源地原水工程中的输水管线工程规模巨大,条件复杂。在建立了全三维精细化模型的基础上,采用ALE有限元方法,在超级计算机上研究了大管径、长距离、大规模输水隧道工程关阀水锤现象。总结了关阀时间、隧道距离等对水锤现象的影响和规律,对现有关阀方案提供了理论基础和优化方向。最终为工程实际运营管理提供了参考依据。

工业循环冷却水系统关阀水锤瞬态分析

文章针对工业循环冷却水系统中的关阀水锤问题,利用一维流体分析软件Flowmaster,结合工程实例,建立循环冷却水系统模型,进行瞬态分析,得出系统在不同关阀方案下的水力仿真结果,通过对结果的分析比较,得到较为合理的关阀方案,为系统的安全运行提供了依据。

长距离重力流输水管道关阀水锤防护措施分析

以柳州市古尝河原水输水工程为例,分析了长距离重力流输水管道关阀水锤保护措施。通过HAMMER V8软件对原水有压重力流长距离输水管道系统运行进行模拟,计算和分析了系统末端的关阀水锤,得出关阀水锤的解决方案以及水锤防护措施和建议。

长距离多支线重力原水输水管道关阀水锤分析及防护措施

关阀水锤是引起重力输水管道压力骤升的主要原因,同时也影响着输水管道系统的运行安全。云南省某15万m^3/d输水工程,输水距离长且沿线有11个水厂,距离总计159 km,水源区与受水区高差达146.50 m。结合工程实例,基于Bentley Hammer V8水锤和瞬态分析软件,对多支线的重力输水管系统中的关阀时间、各水厂关阀顺序以及排气阀的设置等进行了模拟分析,研究水锤压力变化的特点,得出了关阀水锤的解决方案以及水锤防护措施和建议。

长距离供水管道关阀水锤试验研究

该文以福州大学水利学院长距离供水管道水锤试验平台为研究对象,对关阀水锤进行了试验研究。试验结果表明,阀门快速关闭后,管道中的最大压力随着管道流量的增加而线性递增,并且会出现负压情况。使用CFD(计算流体动力学)技术以及相关软件对现有水锤模型进行了三维仿真,通过同一点位的实测压力曲线与仿真压力曲线的对比论证该试验的正确性,可为长距离供水管道工程的设计提供试验依据。

某长距离重力原水输水管道关阀水锤分析及防护措施

重力输水工程中,关阀水锤引起压力骤升是影响输水系统安全性的重要因素。福建省某12.6万m^3/d输水工程,沿线有两个分水口,输水距离总计13.3km,水源水库洪水位与受水区高差72 m。结合工程实例,运用Bentley HAMMER软件对系统进行关阀时间、关阀顺序模拟计算,根据模拟结果分析提出了有效防止系统发生水锤灾害的防护措施。结果表明,采用控制关阀时间及设置减压阀的防水锤措施后,有效的控制了水锤压力波动。

水库连通输水管道关阀水锤模拟及防护措施

以厦门市水库连通输水管道工程为例,介绍了应用HAMMER V8软件对原水加压与有压重力流共用长距离输水管道系统进行关阀水锤模拟计算,分析了系统阀门控制对水锤消除的影响,得出经济合理的关阀方案,并总结了关阀水锤的相关防护措施。

长距离重力流输水管线末端关阀水锤分析及防护

长距离输水管线的一次性投资大,且管网重要程度高,做好水锤防护关系到用水的安全与稳定。以援非某重力流输水工程为例,管网全长57.6 km,地势两边高、中间低,且起伏较大,水锤削减存在较大难度。在确定管道最大允许承受压力、关阀时间、关阀方式后,针对危害较大的末端关阀水锤,通过布置进气阀、排气阀、调压塔、超压泄压阀等系列组合防护措施进行软件模拟与分析。结果表明:进气阀、排气阀的传统快进慢排布置并不具备普适性,应根据工程实际情况合理选择布置方法;进气阀、排气阀搭配调压塔能有效消除负压及断流弥合水锤引起的正压,进一步搭配超压泄压阀,可将水锤带来的危害降至管道承受范围内,为输水管线的安全运行提供保障。

重力流输水管道关阀水锤仿真计算与防护

文章以保德县引黄灌溉工程为例,对引水管线重力流水锤计算工况及参数确定的基础上,进行了重力流输水管道引水阀关闭水锤的仿真计算。为此,设计单位提出了采用蝶阀的技术方案。此外,为有效消除重力流输水管道引水阀关闭水锤,还必须加强排气阀、蝶阀的设备选型以及水柱分离的防护。

下河泉北留供水工程支管关阀水锤计算

论述了关阀水锤计算的必要性,计算了下河泉北留供水工程支管关阀水锤的结果,并提出了最短的关阀时间。

长距离重力流输水工程的关阀方案优化

针对某一典型的长距离重力流输水工程,利用特征线法对其进行数值模拟计算,得出了一种改进的两段折线关阀方案,并分别对直线关阀、两段折线关阀和改进的两段折线关阀方案进行对比分析。计算结果表明,改进的两段折线关阀方案不仅能够在事故发生时有效缩短系统反应时间,而且能够有效减小关阀所产生的水锤压力,增大供水系统的安全裕度。

阀门调节对水锤压力的控制效果对比研究

水锤作为输水工程中常见的安全性问题,往往由阀门非正常操作引起,因此有必要对比分析不同阀门调节方式下的水锤问题。通过CFD技术和动网格技术模拟了不同的单、双阀调节方式,分析了管道内不同位置处的水锤压力波动情况。结果表明,单阀调节时,先快后慢的关阀方式在一定的快关关闭量范围内对水锤有抑制作用,快关关闭量过大,即会起到恶化水锤的效果,快关量为60%时可对水锤压力进行有效控制,而快关量为80%时则会恶化水锤;双阀调节时,综合考虑两阀之前和两阀之间压力可发现同时采用“前0.25 s关60%,后0.25 s关40%”方式可避免过高压力及负压的出现。研究结果可为实际工程中阀门快速关断过程设计和操作方案提供参考。

某长距离供水工程的开关阀过渡过程模拟及优化

为了研究先降后升形长距离重力流输水工程中的开关阀水锤问题,以吉林省长白朝鲜族自治县供水工程为算例,采用特征线法建立了全系统水力过渡过程数学模型,并通过数值计算模拟工程开关阀时的过渡过程,并提出了防护水锤的开关阀的方法。根据工程特点,针对开关阀的工况各提出了的3种不同方案,经过对比分析,发现关阀水锤的最大内水压力出现在管道最低点,且随着阀门关闭时间的增加而降低,而开阀水锤的压力随开阀时间的增长而减小,但影响不大。综合比较,得到较优的阀门开阀时间360s、关阀时间为300s。文章成果为工程的运行安全提供了支撑,且为类似工程的设计和管理提供了参考。

大变幅流量下重力流系统末端调流阀流量特性选型研究

针对大变幅流量下重力流系统末端调流阀流量特性的选型问题,基于一维水锤理论,采用数值模拟方法,结合工程实例,从调流阀流量特性对稳态运行开度的影响、调流阀关阀水锤最不利流量工况确定、调流阀流量特性对关阀水锤的影响等3个方面,对线性型、抛物线型和等百分比型等3种流量特性进行比较研究。结果表明:①等百分比型流量特性更有利于调流阀在小流量工况的稳定运行。该工况下,等百分比型调流阀的稳态运行开度更大,可避免因开度过小导致的汽蚀和振动。②关阀水锤的最不利流量工况应考虑初始流量最小工况。该工况的调流阀前初始压力最大,关阀历时最短,阀前最大水锤压力往往最大。③等百分比型流量特性更有利于减小调流阀的关阀水锤压力。在相同的初始流量和关阀速率下,等百分比型调流阀的初始开度更大,实际关阀历时更长,在小开度区域的流量系数变化梯度更小,因而关阀水锤压力更小,更有利于管道安全。

超滤反洗过程中水锤的成因分析及其防护措施的相关探讨

以广东某大型炼厂的实际工程案例为切入点,对传统文献中提到的工程上的“水锤”概念进行了分析,认为目前文献中的“水锤”概念尚存在概念模糊、不严谨之处,并对传统的“水锤”概念提出了修正意见。同时文章以修正后的水锤概念为基础,深入分析了超滤反洗过程中停泵及关阀水锤的成因并提出相应的防护措施。

长距离重力流倒虹吸管道水锤压力数值模拟

深入分析管道水锤压力瞬变特征并采用科学合理的防护措施,对于确保引调水工程的安全及可靠性具有重要意义。以云南省某引调水工程为例,通过构建引调水管道水锤压力的数值模拟模型,分析末端阀门关闭时管道水锤压力变化特征,并评估水锤防护措施的防护效果。结果显示,在无水锤防护措施工况下突然关闭管路末端阀门,水锤压力沿线逐渐上升,末端易产生水锤高压。依据数值模拟结果,采用末端阀门线性关闭、设置超压泄压阀、设置调压塔等防护措施,可有效减小管路末端关阀水锤压力,保障输水系统的安全运行。

长距离重力流输水管路水锤压力数值模拟

长距离重力流输水管线距离长、支线多、落差大,当突然关闭末端水厂阀门管线时会产生破坏性较大的水锤压力,因此,分析水锤特性并采取合理的水锤防护措施,对于保证输水工程的可靠性和降低管路工程造价具有重要意义。以某输水工程为例,建立输水管路水锤压力数学模型,用于研究末端水厂关阀引起的管路压力和水锤压力变化规律。结果显示,管路末端水厂阀门在无水锤防护措施工况下同时关闭,水锤压力沿线逐渐上升,末端易产生水锤高压。依据数值模拟结果,采用空气阀、超压泄压阀等水锤防护措施,可减小管路末端关阀水锤压力,保障输水系统的安全运行。研究成果可为类似工程的水锤防护提供参考。