改进的特征线方法及过载对水锤效应影响分析

发布时间：2021-10-16 03:13

　　传统特征线方法对过载作用下的水锤计算具有局限性,无法为水锤防护提供可靠性指导。本文在考虑过载效应和动态摩阻的基础上,提出了改进的特征线方法,该方法能准确模拟过载作用下水锤最大压力峰值及水锤波的衰减特性。基于该方法,建立了过载作用下水锤效应数学模型,通过分析结果与CFD数值仿真及实验数据对比,验证了改进特征线方法的正确性。分析结果表明,在恒定过载作用时,阀门位置的流体压力随过载量的增加而增大,且管轴向过载的影响大于横向过载;关阀过程受到瞬时过载作用时,过载效应对水锤最大压力峰值影响显著,而对关阀后水锤波的传播和衰减影响较小;同时,分析了过载效应下关阀特性和流体密度等参数对水锤效应的影响规律。 

【文章来源】：计算力学学报. 2020,37(05)北大核心CSCD

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

特征线网格

表1 实验系统相关参数Tab.1 Experimental system related parameters 管长/m 内径/m 上游水位/m 下游水位/m 稳态流量/m3·h-1 波速/m·s-1 6.05 0.032 1.25 0.3 0.25 1180表2 不同过载量下最大压力峰值对比Tab.2 Comparison of maximum water hammer pressure peaks under different overloads 工况 改进MOC/kPa CFD/kPa 相对误差/% 实验/kPa 相对误差/% 无过载 61.41 64.25 4.42 66.23 7.28 横向1g 97.52 92.57 5.35 - - 轴向1g 208.21 216.55 3.85 - - 横向2g 133.80 129.48 3.34 - - 轴向2g 323.91 312.47 3.67 - - 横向3g 175.80 166.24 5.76 - - 轴向3g 385.25 377.59 7.66 - -

在恒定过载量作用下,管横向和轴向过载下的具体各周期压力峰值变化的相对系数定量分析列入表3和表4,水锤压力波动对比如图5所示。图4 不同模型下阀门位置压力对比

【参考文献】：
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博士论文
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本文编号：3439034