双输水管设置连通管的数量对水锤影响分析

发布时间：2020-10-25 17:45

　　 我国人均水资源占有量较少,并且多个城市处于极度缺水状态,这使得城市的发展受到了制约,因此像南水北调、引汉济渭等等这样的输水工程越来越受到广泛采用,同时管线设计也由单一管线变成双管布置或设置连通管、支管这样的复杂形式。在输水系统中由于突然停泵、关阀等原因会造成管道中水流流速发生变化,随之在管路中产生一系列急骤的压力交替变化现象也就是水锤现象时会带来很大的安全隐患。虽然水锤现象在较短的时间内发生,但造成的危害很大,其中断流弥合水锤的危害最为严重。在双管输水工程中一旦发生水锤现象会带来更大的影响,因此在提高供水保障率的同时,对双输水管道设置不同数量连通管时的的水锤防护问题也应引起人们的足够重视,进而采取有效的水锤防护措施是保证此类工程安全运行的关键。本文讲述了水锤的定义、水锤的分类以及水锤现象带来的危害,讲述了水锤分析计算的理论基础以及常见的水锤防护措施,给出连通管处的两种边界条件,并应用C++编程语言对双管运行管道不设置连通管和设置不同数量连通管后发生的事故停泵水锤进行数值模拟。结合工程案例对双管输水管道中连通管的设置数量和相应连通管数量下分别通过90%、80%、70%设计水量的管道运行压力线做了进一步对比研究,发现双管输水系统中随连通管数量增多管道运行压力线变缓、起段至末端的运行压力降低,因此随连通管数量增多可以相应选择较小的管道承压值,对于长距离输水工程来说这能很大程度的节省工程投资。同时连通管对系统发生停泵水锤时的水锤升压有影响,并给出双管运行管道不设连通管、设置一根连通管、设置两根连通管这三种情况下发生停泵水锤的防护措施,为类似双管运行管道是否设置连通管的工程案例提供参考。
【学位单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TU991.39
【部分图文】：

] [ ( ) ] sin 2V V t x g t D 式会得到两个新的方程式。选择两个为常微分方程。因此取 =ag 带入上sin 02dV afV V Vdt gDCa sin 02dV afV V Vdt gdCa 程：

1 1 1 10Pi i pi i i iH H B Q Q RQ Q +1 1 1 10Pi i pi i i iH H B Q Q RQ Q 、22gDAfxR ，带入上式中有限差分方程中，同时令P i 1 i 1 i 1 i1C H BQ RQ Q M i 1 i 1 i 1 i1C H BQ RQ Q 化的有限差分方程，这便是计算程序中反复使用的C ：Pi P PiH C BQC ：Pi M PiH C BQ

图 2.3 水锤波速分析时的水锤缩性和管壁弹性，假设在较小时间段 dt 内阀门突改变，由0V 变为零，同时水体被压缩，密度由 变 A dA,在小管段 内水体质量变化满足下式 M ( d )( A dA) dx Adx理得：0V d dAa A 体现的是管内流体的可压缩性和管壁的弹性。结合水到水锤波的传播速度计算公式如下:
【参考文献】

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本文编号：2855746