多泵联合输水系统水力过渡过程研究

发布时间：2021-04-28 19:21

　　输水系统成为水资源输送的重要组成部分,只有其安全运行才能为工、农业以及生活用水提供可靠的保障。而目前泵站的数量日益增多,运行过程中人为误操作或者是突然掉电容易引发水锤,如何保证输水管线的稳定以及防止输水过程中水锤的发生是目前的重要课题。本文在前人研究的基础上,对水锤的基本理论进行了梳理,系统地推导了多泵并联系统的边界条件,并简单介绍几种常见的水锤防护措施,运用Bentley hammer软件对南水北调某段以及白银市某供水工程进行了相关的水锤计算,并根据工程实际采取了合理的措施,在发生水锤时保证机组和管线的安全。结果表明:对于白银市某短管路系统,可以通过添加单一的蝶阀来降低水锤压力和倒转流量;对于南水北调某长管路供水系统,借助于蝶阀、空气阀以及调压井等组合防护措施降低沿程包络线的高程,减小水泵发生倒转的可能性,有利于优化管路设计,降低泵站工程造价。 

【文章来源】：华北水利水电大学河南省

【文章页数】：84 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 水锤的基本概念
        1.2.1 水锤的定义
        1.2.2 水锤的分类
        1.2.3 水锤的影响
    1.3 水锤研究进展
        1.3.1 水锤理论研究
        1.3.2 水锤计算方法研究
        1.3.3 水锤防护技术研究
        1.3.4 水锤数值模拟研究
    1.4 研究目标和内容
        1.4.1 研究的目标
        1.4.2 研究的内容
2 水力过渡过程基本理论
    2.1 水锤波速
    2.2 水锤基本方程
    2.3 水锤的特征线解法
        2.3.1 特征线的求解
        2.3.2 有限差分方程
    2.4 简单管路系统
        2.4.1 出水池
        2.4.2 上游端为已知曲线的离心泵
        2.4.3 管道末端阀门
        2.4.4 管道中间阀门
    2.5 复杂管路系统
        2.5.1 串联管道边界条件
        2.5.2 分支管道连接节点边界
        2.5.3 管系分段
    2.6 水柱分离及其弥合
        2.6.1 水柱分离产生的判断
        2.6.2 水柱分离i点的瞬态参量
        2.6.3 弥合后计算
3 水泵边界条件及常见的防护措施
    3.1 水泵全特性曲线
    3.2 单泵边界方程
        3.2.1 .机组转动方程
        3.2.2 水头平衡方程
    3.3 双泵串联输水系统数学模型
        3.3.1 两泵间管道可忽略
        3.3.2 两泵间管道不能忽略
    3.4 多泵并联边界条件
        3.4.1 同型号泵并联
        3.4.2 不同型号泵并联
    3.5 几种常见的防护措施
        3.5.1 缓闭止回阀
        3.5.2 空气阀
        3.5.3 单向调压塔
        3.5.4 其他水锤防护措施
4 白银市供水泵站水锤计算
    4.1 Bentlyhammer软件的简单介绍
        4.1.1 Bentlyhammer软件的特点
        4.1.2 hammer软件的目的
        4.1.3 hammer软件建模
        4.1.4 建立模型的基本步骤
    4.2 白银市不同型号泵并联水锤计算
        4.2.1 工程概述
        4.2.2 基本参数
        4.2.3 水锤计算结果
5 南水北调中段同型泵并联水锤计算
    5.1 南水北调中段同型泵并联水锤计算实例
        5.1.1 工程概述
        5.1.2 管路系统水锤计算
6 结论及展望
    6.1 结论
    6.2 展望
攻读硕士学位期间发表的学术论文和参加的科研项目
致谢
参考文献


【参考文献】：
期刊论文
[1]浅论长距离多起伏输水管道水锤防护[J]. 王崛.  低碳世界. 2018(01)
[2]近20年长江水资源利用现状分析[J]. 陈进,刘志明.  长江科学院院报. 2018(01)
[3]蝶阀关闭时间对停泵水锤的影响[J]. 郭亚丽,张玉胜.  水电能源科学. 2017(05)
[4]中国水资源配置30年[J]. 王浩,游进军.  水利学报. 2016(03)
[5]转动惯量对停泵水锤计算的影响分析[J]. 杨宇.  水利规划与设计. 2015(12)
[6]长距离有压排污管道水锤研究及防护[J]. 王文辉,叶世火,刘学民.  天津建设科技. 2014(03)
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硕士论文
[1]输水管线水锤模拟与防护研究[D]. 许兰森.重庆大学 2015
[2]输配水管线水锤数值模拟与防护措施研究[D]. 龙侠义.重庆大学 2013
[3]长距离重力流输水管路水锤压力数值模拟[D]. 蒋琳琳.天津大学 2012
[4]停泵水锤数值模拟及其可视化技术的研究[D]. 许志刚.湖南大学 2009
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本文编号：3166032