有压输水系统停泵水锤数值模拟及其防护研究

结合山西中部某引黄工程,采用流体力学的基本原理和特征线法,在泵出口安装两阶段关闭蝶阀和沿管线布设空气阀联合防护措施下,针对输水系统事故停泵引起的水锤问题进行水力过渡分析和计算,得出管线沿程水锤压力和泵出口断面压力变化过程线。结果表明,泵出口安装两阶段关闭蝶阀对高扬程、长距离管道的水锤防护效果较明显,合理控制快慢关时间及角度能有效降低水击压力、机组倒转和倒泄流量。通过调整空气阀的布设位置、口径及进出流量系数,得出在空气阀流入流量系数为0.975、流出流量系数为0.650、口径为450 mm下的水力过渡过程,管路中最大负压水头控制在-1.6 m以内。可见,沿管线合理布置空气阀能有效降低管道负压。

泵输水管线水锤数值模拟及其防护研究

【目的】分析泵输水系统因事故停泵引起的水锤问题,为泵站管线的安全运行提供参考。【方法】根据流体力学原理,建立有压管道非恒定流动的水锤数学模型,利用特征线法进行数值模拟计算;结合山西省庄头支线泵站的特点,在泵出口安装两阶段关闭蝶阀和沿管线布设空气阀的联合防护措施下,分析了其水力过渡过程。【结果】泵出口两阶段关闭蝶阀在快关9s/70°和慢关63s/20°时,水泵机组倒转转速由额定转速的1.41倍降低为无阀防护时的0.94倍,最大倒泄水量由93.47m3降低到12.3m3;在液控蝶阀和空气阀联合防护下,管线负压由-6.9m降低为-2.0m。【结论】通过合理控制蝶阀快慢关闭时间及角度,能显著降低水泵机组倒转和倒泄流量;调整空气阀布设位置、口径及进出口流量系数,可使沿线负压降低到管道承受范围之内,从而保证供水工程的安全稳定运行。

大口径泵压输水管道系统停泵水锤防护方案分析研究

结合事故停泵,首先介绍了停泵水锤可供选择的水锤防护措施,然后建立了泵压输水管道系统水锤数值计算的数学模型及边界条件。再以盐环定扬黄工程梯级提水泵站系统设计为模型,利用特征线法,进行了大口径泵压输水管道系统的水锤模拟计算及分析,并拟定水锤防护方案。该研究为类似大口径泵压输水管道系统的停泵水锤防护方案选择提供了经验与参考。

节水型游艇船闸自循环输水系统研究

自循环输水系统节水船闸设计是上海国际航运服务中心项目中滨江亲水系统有效运行的关键环节。从水力学计算、水文特性曲线等方面对该项目中正向分散输水系统进行研究;从系统参数确定、泵送时间、系统布置等方面对反向泵排输水系统进行研究,较好地解决了船闸输水问题。研究成果可广泛应用于滨水景观娱乐项目。