山地灌溉管道含气囊运动的水力特性研究

采用直径75 mm的PVC给水管,建立了山地灌溉管道模型,对有压灌溉管道中凸起管段气囊运动的水力特性进行研究。试验中改变管道中流量,观察管道凸起部位气囊运动情况;通过量测流量、管道动水压强,分析了雷诺数与管道凸起处135°弯头局部阻力系数的关系。结果表明:①随着管道输水流量减小,管道突起部位气囊体积扩大,气囊对管道水流阻力增大;②随着雷诺数增大,管道凸起管段135°弯头局部阻力系数减小,雷诺数小于2.0×104时,局部阻力系数随雷诺数增大而迅速减小,最后趋于稳定。

PVC球阀对山地灌溉管道水锤特性的影响

【目的】研究PVC球阀快速关闭时灌溉管道凸起部位的水锤压力特性,为灌溉输水管道工程管理及其优化设计提供依据。【方法】建立山地灌溉管道模型,通过室内研究,测定并分析凸起管道不同位置PVC球阀快速关闭对水锤压力的影响。【结果】(1)球阀快速关闭时,关阀前流量越大,凸起部位各坡段的水锤压力最大值均越大;(2)流量相等且关闭时间相同时,凸起部位上游球阀关闭时的水锤压力最大值大于下游球阀关闭的最大值;(3)流量相等的条件下,同一球阀关闭时,凸起部位各管段水锤压力随时间的变化规律相似;(4)流量相等,关闭时间相同时,凸起部位上游球阀关闭时的水锤压力递减速率大于下游球阀关闭时的水锤压力递减速率。【结论】事故工况下,优先选择关闭凸起部位下游球阀,优化设计中球阀位置应尽量远离凸起部位。

排气阀在山地灌溉管道中的水锤防护作用

建立山地灌溉管道模型，通过试验量测管道瞬时压力，对比安装排气阀前后管道凸起段在球阀快速关闭瞬间的压力变化。得出不安装空气阀，球阀快速关闭时管道凸起部位各段水锤压力在振幅范围内快速波动，振幅呈现递减趋势，一定时间后趋于稳定；安装排气阀后突起部位各段（坡后段除外）最大水锤压力值明显降低，降幅在40％～50％之间，但最小值小于不安装排气阀时的值，整体振幅没有变化，水锤压力在振幅范围内快速波动。

山地灌溉管道水力特性的数值模拟

有压管道的水力特性是管道设计工作的依据和前提。为研究山地灌溉输水管道水力特性,该文建立山地灌溉输水管道水动力学数学模型,运用计算流体动力学数值模拟方法,对有压灌溉管道中凸起管段的水力特性进行模拟。该文以输入流量为控制变量,计算管道水流能量损失,分析了Re与管道凸起段135°弯头局部阻力系数的关系;研究输水管道凸起段水压和流速分布特性。结果表明：当Re〈5.0×104时弯头局部阻力系数随着Re增大而迅速减小,当Re〉7.0×104时弯头局部阻力系数趋于稳定,