库内有压取水泵站水锤防护仿真计算研究分析

为保证泵站工程取输水系统的可靠性,降低工程投资和后期运行费用,需要对整个泵站有压取水系统工程进行全面的水锤防护计算分析。文章以兴仁县尖山水库南干渠泵站工程为例,通过特征线法进行过渡过程计算,分析在不同库水位工况、不同关阀规律下泵站取输水系统的水锤压力。结果表明,需要同时在泵站前DN1000取水总管以及泵站后DN900灌溉输水管、DN300供水输水管上分别设置水击泄放阀和复合式空气阀,方能保证泵站机组及取输水系统的安全。

长距离输水系统停泵水锤的数值模拟

运用瞬态水力学理论和特征线方法,结合某实际工程,对联合采用空气阀、泄压阀和二阶段缓闭蝶阀进行水锤防护的长距离有压输水管道系统的事故停泵水力过渡过程进行了计算和分析,得到管线沿程的水锤压力包络线和空化体积曲线,以及典型断面的压力时程线。计算结果表明,采用两阶段缓闭蝶阀、泄压阀和空气阀进行水锤安全防护是十分必要的,有利于抑制正水锤压力的继续升高和阻止负水锤压力的持续降低,防止断流弥合水锤的发生。但从计算结果看,管内仍存在局部空化现象,需要进一步优化空气阀的布置。

有压输水管道系统含气水锤研究

通过模型试验研究有压输水管道系统阀门关闭时间对汽化时间和弥合水锤压力的影响,管道中的含气量对弥合水锤压力的影响.研究结果表明,在有压输水管道系统中,弥合水锤压力与汽化时间的大小有密切关系,计算机数据采集的频率对水锤压力的波形有明显影响.建立了含气水锤的气泡离散数学模型并进行了数值计算,数值计算结果与试验测试值是吻合的.

长距离有压输水管道系统水锤分析

针对长距离有压输水管道出口阀关闭引起的水锤问题,采用瞬态水力学理论和仿真计算,以大岩坑水电站为例,对采用调压井配合控制出口闸门关闭长管道有压输水系统的水力过渡过程进行了计算和分析。结果表明,优化闸门的关闭时间和关闭方式能有效降低水击压力。

高含硫钻井软关井水击压力的ADINA模型

高含硫地质环境下钻井溢流发生时,及时关井非常重要,但关井产生的水击压力,可能使防喷器超压,而且易在井内最薄弱的环节发生压漏地层事故。通过对ADINA有限元软件的分析模拟计算,提出钻井溢流发生时关井的水击压力可用ADINA有限元软件来进行计算,模拟计算结果表明:"软关井"时水击压力波动较大,井口接近完全关闭时,水击压力突然增大;水击压力由井口到井底逐渐减小,井越深,井底作用的水击压力就越小。"软关井"水击压力的ADINA模型为关井水击压力的计算提供了新方法。

真空预压加固地基等效固结度的简化计算

采用塑料排水板(PVD)加固地基存在固结解析解求解过程复杂且参数繁多的缺点.为此,文中利用平均固结度等效概念,并考虑井阻和涂抹效应,将PVD地基等效为天然地基,针对真空预压法的特点,考虑了地表孔压随抽真空过程的变化,求得其一维固结解析解.根据所求解,编制了程序,绘制了涂抹作用和PVD排水量对固结的影响曲线图,并与有限单元法结果及现场实测数据进行对比.研究表明,所得到的解与现有解、有限单元法结果和实测数据都比较接近,且表达形式较为简单,适合于工程应用.

压力供水管路事故停泵时缓闭蝶阀关闭方式的优化

为控制长距离有压输水管路的水锤压力,运用特征线方法,结合某实际工程,对长距离有压输水管道系统的事故停泵过程进行了计算,得到缓闭蝶阀不同关闭时间和关闭方式下各管段内沿程的最大和最小水锤压力以及相对空化体积数.计算结果表明,不同缓闭蝶阀关闭方式下,管内展现出不同的水锤特性,直接体现在管道的相对空化体积及空化区域上.通过对比分析,提出相对最优的缓闭蝶阀关闭时间和关闭方式.

中小型水电站调节保证措施研究

结合某水电站输水系统布置与水力过渡过程计算结果,为满足调节保证计算要求,采用在水轮机蜗壳进口处设置调压阀降低引水管道的水锤压力与机组转速最大上升值,同时对调压阀直径的选择与启闭规律的确定及选用调压阀可能出现的问题进行了分析,其结果可供中小型水电站借鉴。

基于有限体积法的有压管道水锤计算

在水电站运行过程中,为了避免机组增减负荷产生的水锤威胁输水系统的安全,需要对有压管道中的水锤进行精确的模拟计算。基于有限体积法对有压管道水锤方程分别进行空间和时间尺度上的积分,并采用隐式的Crank-Nicolson格式对偏微分项进行处理,从而得到了具有二阶精度且无条件稳定的水锤方程离散格式。通过算例比较了该离散格式与特征线法的计算结果,结果表明,新推导的离散格式在计算有压管道水锤问题时具有较高的精度且稳定性较好。

液柱分离对管道的危害及其预防

管道发生水击时的水击压力波对管道的危害非常严重。在分析水击形成原因的基础上 ,讨论了液柱分离形成的过程及其对管道的影响 ,结合实例 ,利用公式推导计算出管道在发生水击过程中的水击压力 ,提出了避免出现油品液柱分离的具体措施。

滑坡与斜坡稳定性一般条分法分析中渗流作用的简化计算

当滑体或潜在滑体内有倾斜的相对弱面或端部条块外侧面倾斜且有水压力作用时,采用一般条分法进行稳定性分析应比采用垂直条分法更为恰当。本文研究了对一般条分法也适用的渗流作用简化计算方法,首先给出土条渗透力的合理计算式,再根据水的面力与体力的关系给出土条周边孔隙水压力计算方法。同已有的计算方法相比,本文方法的合理性显著提高。

高压水除鳞系统蓄势器参数对水锤的影响

水锤是影响高压水除鳞系统安全运行的主要因素。在除鳞系统中安装蓄势器能够减小水锤的影响,根据除鳞系统的运行要求确定蓄势器的参数。运用特征线法建立高压水除鳞系统水锤的数值计算模型,分析蓄势器的体积大小对系统的影响。分析表明:随着蓄势器体积的增加对水锤的防护效果也越好。在实际中蓄势器的选定要结合工程实际情况进行确定。

供热机组经济性指标简化计算方法

供热机组经济性指标的精确核算任务繁重、工作量大。对此提出了一套经济性指标的简化计算方法,以便对机组经济性指标的变化进行快速核算。针对抽汽供热机组、采用余热回收装置的供热机组和高背压循环水供热机组3种类型的供热机组,以供热比、发电热耗率的核算为例进行详细说明。并与全面性热力计算结果进行对比。结果表明:采用简化方法核算的对外供热量与全面性热力计算的结果具有相当好的一致性,对于核算的机组功率及机组热耗率二者最大相差仅约0.9%,当供热量较小时,二者相差会进一步减小,故能够很好满足工程估算的要求;对于高背压循环水供热机组,采用电动给水泵时机组热耗率约3 650 k J/(k W?h),采用汽动给水泵时机组热耗率约3 720 k J/(k W?h);与抽汽供热机组相比,高背压循环水供热机组的热耗率下降幅度较大。

管道末端水击压力计算及误区分析

引水系统的管道参数不同会导致管道末端水击压力波动形态差异较大,在工程仿真计算时得到的管道末端压力变化曲线难以校验。为得到管道末端压力波动曲线,首先结合经典的水击分类图,分析了引用传统水击计算方法时存在的误区。其次,从水击经典理论中的阀门端压力升高方程组出发,推导出各相水击压力升高值的通用形式,得到管道末端水压的简化计算公式,公式表明管道末端阀门开度是影响管道末端水压变化形态的重要因素。最后,利用数值仿真验证所提计算方法的可行性。结果表明,提出的管道末端水压简化计算方法与特征线法得到的压力变化曲线相似度较高,且表现出水压波动形态在管道末端阀门不同初始开度下的变化规律,方法简单实用。

不同类型阀门水锤特性计算比较

采用水锤计算方法,计算分析了不同结构类型阀门的水锤特性。得出阀门关闭时间较短时,管路系统最大水锤压力与阀门类型有关,但最大水锤压力出现的时刻基本相同,与阀门类型关系不大。阀门关闭时间较长时,最大水锤压力与阀门类型关联性不大。对于工程上可能需要快速关闭的重要阀门,其流量系数会影响管路系统的最大水锤压力值,应对阀门进行专门的流量系数测定,选择阀门时应考虑其对管路水锤特性的影响。

水电站压力管道系统非恒定流现状及发展动态

在对水电站压力管道系统的水击(非恒定流)研究历史简要回顾的基础上,对水击研究方法和现状做了较为详细的介绍,并简要介绍了目前水击的发展趋势及存在问题。基于特征线法的电算法已经较为成熟,但多维水击的研究已是大势所趋。时间变态的物理模型试验研究方法能解决较大比尺正态水击模型的水击波速相似的问题。

考虑不同固结阶段条件下旧桩承载力的预测研究

旧桩再利用是实现绿色建造和促进桩基工程技术进步的有效途径。为了在实际工程中应用旧桩设计理论,降低计算复杂度,定义了承载力时效系数来表示承载力的时效性并提出了时效系数的简化计算方法。该方法将主固结与次固结阶段相结合,建立了综合考虑两阶段影响的承载力简化计算方法。针对主固结阶段超孔隙水压力消散导致承载力增长,提出了半经验半理论简化计算公式;针对次固结阶段孔隙比减少导致承载力增长,提出了相应简化计算公式,并对简化公式进行了实例验证与参数分析。通过实例进行计算验证,结果表明,本文的简化计算方法与实测数据吻合较好,在一定程度上反映了承载力变化的内在机理。

长距离有压管道水锤预防措施

有压管道阀门迅速启闭时,易导致水锤现象的产生,从而破坏阀门、炸裂管道,影响管道的安全运行。本文通过工程实例,采用特征线法对管道水锤进行分析计算,得出各种关阀时间阀门末端对应的水头包络线及各种工况下的关阀时间与水击压力的关系曲线图,验证了管道设计是否合理及合理拟定最佳启闭阀门时间的目的,为管道设计合理选材及运行管理提供了借鉴。

CAESAR Ⅱ辅助计算管道水锤的方法及结果分析

本文以简单管系上突然关闭阀门的情况为例,通过动力学计算可得出水锤冲击力的大小,推算出大致的关阀时间,并运用CAESAR II软件的水锤动态分析,针对承受水锤力最大的弯头对进行模拟计算,对结果进行分析讨论和修正,得到满意的静态和动态分析结果,以尽可能避开水锤带来的危害。

水击压力简化计算在有压输水管道设计中的应用

在有压输水管道运行中,水击压力对管道具有非常大的破坏作用,因此,必须通过水击压力计算,采取有效措施避免破坏性水击压力的发生,但水击压力计算十分复杂,耗时又费力,设计人员往往是通过增大管材承压能力来抵抗水击压力,这样不但增加了工程投资还给工程运行带来不可预知的风险。为解决输水管道设计中水击压力计算难题,在理论计算的基础上,参考相关文献并结合实际工程运用情况,总结出满足工程实际需要的水击压力简化计算方法及公式,以供类似工程设计参考学习。