基于Bentley Hammer的长距离有压管道输水工程的水锤防护研究

【目的】在长距离有压管道输水工程中,因管道内部水流条件复杂而容易产生水锤现象,不仅会影响水流正常输送,还可能导致管道破裂。因此,有必要进行长距离有压管道输水工程的水锤防护研究。【方法】基于台前县城乡供水一体化南水北调配套工程,通过Bentley Hammer软件,在最不利工况下分别建立三种数值模拟模型:无防护措施、加装复合式高速进排气阀水锤防护、气囊式空气罐和复合式高速进排气阀,进行联合水锤防护,对以上三种情况进行水力过渡过程数值模拟分析,研究复合式高速进排气阀与气囊式空气罐联合防护时的水锤防护效果以及气囊式空气罐的防护能力与预设压力和罐体体积之间的关系。【结果】结果表明:复合式高速进排气阀和气囊式空气罐可以很好地消除管道内水锤带来的危害,气囊式空气罐防护能力随着罐体体积和预设压力的增大而增强,罐体体积对其防护能力影响更显著。【结论】选择合理的罐体体积和预设压力可以使水锺防护发挥最好的防护效果,最大化输水工程的经济性。

基于Bentley Hammer的气囊式空气罐的水锤防护研究

水锤现象在有压管道输水工程中不可避免,气囊式空气罐在高扬程中小流量输水工程中相比其他水锤防护措施体现出较好的可靠性和经济性。基于实际工程,应用商用软件Bentley Hammer对输水管道进行水力过渡过程分析,研究气囊式空气罐与多功能水泵控制阀和空气阀联合使用时的水锤防护效果及罐体的体积和气囊预设压力对水锤防护效果的影响。通过Bentley Hammer软件对无防护措施,加装多功能水泵控制阀和空气阀,多功能水泵控制阀、空气阀与气囊式空气罐联合使用3种情况建立数值模拟模型,在3台水泵同时停机时进行水力过渡过程分析。研究结果表明,在高扬程中小流量输水工程中加装气囊式空气罐能起到良好的水锤防护效果。对输水管道系统整体而言,气囊式空气罐的水锤防护能力随罐体体积和预设压力的增大而增强。合理选择气囊式空气罐的体积与预设压力,能使管道内水锤最大正压和负压得到有效控制,并取得最佳的社会经济效益。

Mitigating check valve slamming and subsequentwater hammer events for PPFS using MOC

The method of characteristic(MOC) was adopted to analyze the check valve-induced water hammer behaviors for a Parallel Pumps Feedwater System(PPFS) during the alternate startup process.The motion of check valve disc was simulated using inertial valve model.Transient parameters including the pressure oscillation,local flow velocity and slamming of the check valve disc etc.have been obtained.The results showed that severe slamming between the valve disc and valve seat occurred during the alternate startup of parallel pumps.The induced maximum pressure vibration amplitude is up to 5.0 MPa.The scheme of appending a damping torque to slow down the check valve closing speed was also performed to mitigate of water hammer.It has been numerically approved to be an effective approach.

锤片式秸秆加工机械噪声研究

农作物秸秆经过揉丝、粉碎、铡切等加工处理后可以作为饲料、肥料、工业原料或燃料等使用。对秸秆进行多种加工的锤片式秸秆加工机械普遍存在振动与噪声大的问题,制约了该类机械向高品质方向发展。文章总结了锤片式秸秆加工机械噪声特点,即该类机械工作时同时存在气动噪声与振动噪声,其中气动噪声主要由锤片式转子旋转扰动内部流场产生的离散噪声以及流场中涡流和边界层的吸附与分离产生的宽频噪声组成;振动噪声主要由不平衡转子传递到机壳或机架产生的离散噪声以及机器内部秸秆物料与锤片、物料与机壳、物料与物料间的碰撞产生的随机宽频噪声组成。基于噪声基础理论与方法研究现状,综述了锤片式秸秆加工机械气动与振动噪声、内流场特性、结构动态特性、锤片等零部件磨损后对振动及噪声影响以及结构声优化设计方面的研究现状。在此基础上,对该类机械噪声的研究进行总结与展望,为锤片式秸秆加工机械降噪及减振设计提供参考与借鉴。

箱式双向调压塔在长距离重力流输水管道水锤防护中的新应用

本文提出箱式双向调压塔小塔径多塔代替大塔径单塔的水锤防护新思路,并通过数值模拟和理论计算得出,当1台塔在原位置、另1台塔在其上下游100m范围内时,不会对其水锤防护效果产生影响,管道仍可安全运行。

内曲线抬高角自动调节托辊架装置

为保证平面转弯带式输送机在转弯段能够以自然变向的方式平稳转弯,设计了重锤式和弹簧式2种内曲线抬高角自动调节托辊架装置。这2种装置解决了拐弯段输送带跑偏的问题,保证弯曲段输送带受力平衡,并使带式输送机平稳转弯运行,减小了输送带、托辊的磨损。

农村规模化供水工程的水锤防护计算与研究

以安徽省颍上县农村供水保障规划项目为实例,对农村规模化供水工程的水锤防护进行分析。首先研究供水管道水锤形成的气囊运动以及相关计算方法,并通过具体工程实例,对非稳定流工况下的水锤进行计算和分析。结果显示,在水锤防护方案中采用组合式防护,水管P-3的最大压力降低160Pa/m;管道P-149的最大压力降低280Pa/m,表明研究提出的水锤防护对管道具有较好的保护效果。

驼峰式长距离输水管线单向调压塔水锤防护研究

驼峰式管线作为长输水系统的典型布置方式,中间凸起管段的局部水锤特性及其水锤防护问题复杂。通过驼峰式管线高点下游侧管线坡度与水力坡度的比较分析,阐明了单向调压塔对驼峰式长距离输水管线的防护机理,并推导了单向调压塔设置高度的近似解析公式。进一步基于有压输水管道特征线法,融合单向调压塔和调流阀等水力边界,建立了相应的输水系统水锤分析模型,开展了系统的水锤防护及其优化研究。分析表明,基于建立的单向调压塔设置分析方法,在驼峰式管线合理设置单向调压塔,能够有效实现系统的水锤防护,并可考虑管线布置特性进一步优化,数值计算和理论分析一致;单向调压塔直径和阻抗孔直径是评估单向调压塔水锤防护效果的重要参数,均存在一最优数值解,继续增大单向调压塔直径或阻抗孔直径对改善水锤防护效果作用很小。

阻抗式调压塔在长距离有压输水箱涵中水锤防护的研究与应用

为研究阻抗式调压塔在长距离有压输水箱涵中水锤防护的作用,文章以某一新建低扬程泵站长距离有压输水箱涵工程为例,进行过渡过程计算,提出了相应的水锤防护方案,并进一步探究了阻抗式调压塔的关键参数对输水箱涵及机组的影响。结果表明,通过合理的闸门关闭规律和空气阀、阻抗式调压塔的组合方案,可以有效地控制输水箱涵内的水锤压力和机组反转转速等关键参数,确保工程安全运行。

基于ARM Cortex-M3内核微控制器的智能型重锤式料位检测系统

工业生产中,料位直接影响生产进度和安全状况;研究开发出实用的基于ARM Cortex-M3内核微控制器的智能型重锤式料位检测系统,采用新的设计模式,运用系统故障自动复位、重锤触料信号快速采集等先进技术,使该系统不仅具有传感测量、补偿计算、显示的基本功能,还具有更加强大的信息处理、分析比较、故障自诊断、自测试等智能化功能;该系统硬件电路简单,软件功能完善,抗干扰能力强,通过实际测试,系统运行良好,工作可靠。

重锤式防碰天车装置改进设计

我国石油矿场普遍使用重锤式防碰天车装置，针对其使用过程中存在的问题，经改进设计后，生产出结构简单而新颖的双重锤式防碰天车装置。经现场试验表明，该装置具有刹车灵敏、安全、可靠性高、寿命长、限位调整方便、制造成本低和技术经济效益和社会效益显著等优点。

锤击式破碎机的结构及主要参数设计

锤击式破碎机是一种粉碎设备,适用于农作物的秸秆、根茎、饲料用的骨头、贝壳以及焦渣等硬度物料的破碎,并可调节破碎粒度,具有生产效率高、能耗小、使用安全、维修方便等优点,在农业、畜牧业等行业应用广泛。为了使锤击式破碎机在标准化、通用化、系列化方面更趋完善,对影响锤击式破碎机性能和加工质量等方面的因素进行了分析、研究和探讨,使其不但在结构和功能上合理,且有利于环境保护。

4Q-1.5型秸秆粉碎机主要工作部件参数确定与校核

随着我国秸秆产量的不断增加,如何提高秸秆的利用率成为最主要的问题。为此,通过对4Q-1.5型秸秆粉碎机的主要工作部件参数的确定和主要部分的校核进行讨论,阐述了秸秆粉碎还田联合作业机的总体设计思想,其研究结果可为秸秆粉碎机的研究和推广提供依据和参考。

锤片粉碎机异型粉碎室的理论分析及试验研究

针对锤片式粉碎机工作中能耗大、粉碎效率低以及粉碎物粒度不均匀等问题,提出采用梯形筛片构成异型粉碎室的方法,用于提高粉碎机的工作性能。在理论上,应用气固两相流分析物料在粉碎室内的运动,并在此基础上进行试验研究,寻找出其相应的运动规律。试验证明,异型粉碎室能有效地改善粉碎性能。

箱式双向调压塔在长距离压力流输水系统中的水锤防护研究

长距离压力输水管道易发生断流弥合水锤危害,简单介绍了箱式双向调压塔,并结合我国西北地区某县的供水工程实例,对比分析了其在长距离压力流输水管道系统中的水锤防护效果。总结了箱式双向调压塔在水锤防护中的作用。

锤片式粉碎机粉碎室内流场仿真分析

设计并制造了一种新型锤片式饲料粉碎机,运用三维建模软件UG及计算流体动力学软件FLUENT对新型锤片式饲料粉碎机粉碎室内的气流场进行三维仿真研究,得到了在3种不同转速下粉碎室内气流场的负压和速度的分布规律。该研究结果可为粉碎机流场研究及结构的改进设计提供一定理论依据。

一种新型的6000米深水可视可控轻型沉积物柱状取样系统

为了获得连续、低扰动、超长的深海海底沉积物样品,研制了一套可应用于最大水深6 000 m,最长取样可达25 m的可视可控轻型沉积物柱状取样系统。本套设备主要包括甲板控制单元、取样系统和立式收放机构3部分。在取样过程中,本系统充分利用动能和深海液压锤夯击双动力组合,即取样过程包括前期的重力贯入和后期的夯击取样两个过程。液压锤夯击机构的配置使取样器在不显著增加自身重量的前提下,完成超长、连续、低扰动的深海沉积物柱状样采集工作。取样器的组合与拆卸采用立式吊装的方式,极大地降低了取样过程中的工作量和所需甲板作业空间。水下监测系统的配置解决了以往盲采样的弊端。除此之外,本取样器还设有多个标准通用端口,可以扩展为多种设备的集成平台,完成多种数据的采集。目前本套设备已经成功进行了海试,并作为主要沉积物取样设备成功应用于多个海上调查航次,取得了一系列连续、低扰动的柱状样品,有效地提高了我国深海可视可控柱状取样的技术水平。

架空输电线路220kV复合绝缘子闪络故障分析

某地区220kV架空输电线路复合绝缘子连续发生2次闪络故障,对闪络后复合绝缘子进行了干湿工频耐压、水煮及验证等试验;并用ANSYS仿真软件,分析了光纤复合架空地线(OPGW)对绝缘子电场分布情况的影响,针对加装不同曲率半径的重锤形均压环,进行了电场分布仿真分析。认为由于安装在复合绝缘子串高压端的重锤均压环曲率半径太小,其外侧上边边缘电场分布过于集中诱发了局部放电,导致复合绝缘子发生闪络故障。

复合材料冲击后压缩强度试验

本文阐述了落锤式冲击试验系统的机构及工作原理,介绍了几种国际上较为通用的压缩夹具设计方案及损伤区域的检测方式。通过冲击损伤外观形态和内部检测分析了基体裂纹、分层和纤维断裂3种冲击损伤机理;分析了局部屈曲、局部与整体耦合屈曲及整体失稳3种压缩破坏过程和机理。

贯通式潜孔锤反循环连续取心(样)钻进工艺在新疆某矿区复杂地层中的应用试验

新疆白干湖钨锡矿区自然环境恶劣,地质条件复杂,普通小口径金刚石岩心钻探方法效率低、成本高、施工周期长,后采用贯通式潜孔锤反循环连续取心(样)钻进技术在本矿区进行生产试验。试验证明,后者在各项技术指标上都明显优于前者,取得了良好效果。针对后者在生产试验过程中出现的某些问题,提出了一些改进建议。