空气阀防护水锤的研究进展

输水工程中,有压管道发生水锤事故的危害巨大。空气阀是一种经济、安全的水锤预防措施,在工程中应用广泛。介绍了空气阀的工作原理,并从空气阀的理论研究、数值模拟、工程应用等方面详述了空气阀防护水锤的国内外研究现状,指出在空气阀机理和数值仿真等方面仍然存在许多亟待解决的问题,需结合物理模型试验,综合各学科基础理论,对空气阀的进排气动态特性、数值仿真、合理选型及优化布置进行研究。     

引水管道闸门的动水荷载特征与破坏分析

针对引水管道内压力波动诱发强烈振动问题，研究了水电站或泵站蝶阀开启状态时所承受的水流时均和脉动荷载特性，计算了水力诱发阀门的振动响应，分析了阀门锁轴等构件的疲劳效应和阀门突然关闭对管道阀门门体的影响，研究成果可为工程设计和安全运行提供依据。     

明渠—结合池—暗管输水系统水力瞬变过程计算

分析了用Priessmann方法计算明渠—结合池—暗管结构的过渡过程的特点，给出了用明渠特征线方法算有压流的基本方程和建模过程。详细地分析了明渠—结合池—暗管结构在过渡过程计算中的边界条件。在编制程序对某具体的工程进行计算之后，指出了Priessmann法应用于明渠—结合池—暗管结构水力瞬变计算所应注意的问题，并对这些问题提出了相应的处理方法。     

长距离输水系统停泵水锤防护多目标优化研究北大核心CSCD

长距离有压输水系统中的水锤现象会导致管道系统振动或破裂,通常需增设水锤防护措施。为保障安全的同时降低水锤防护成本,针对长距离输水系统泵站停泵水锤过程中的水锤防护措施优化问题,提出基于随机森林(RF)算法与快速非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)协同的多目标优化方法。采用特征线法建立水力瞬变模型,构造期望样本集,利用RF算法拟合优化变量与优化目标间的映射关联。以最大水锤压力值、最大无量纲反转转速和水锤防护成本最小作为构建多目标优化模型目标函数,迭代搜索最优参数集。研究表明,该方法能在短时间内获得各目标均匀分布的停泵水锤防护优化方案集,所得方案满足规范中水锤防护要求,可为长距离输水系统停泵水锤的优化设计提供参考。     

离散方法在输水管路系统水力瞬变数值模拟中的应用

在应用水击特征线法的基础上,以某一带旁路的水泵突然停泵为例,建立离散数值模型和集成数值模型。通过比较,验证了离散数值模型的可行性。数值模拟结果还表明,采用离散型数学模型可以降低复杂管路系统的边界建模难度,对于水泵、阀门等局部设备的水力特征的描述更加简洁,且避免了集成模型把装置内部的水头损失集中在某个截面处理,更加贴近实际。     

分段低压输水管系的水力振荡特性

分段低压输水管是一种结构相对简单，采用分段降低水头的自流有压引水结构。本文从U形管的水面振动特性出发，对分段低压输水管系的水力振荡特性进行分析和推导，建立了分段低压输水管系输水单元的水力振动方程和固有水力振荡频率计算公式，分析了水流振荡向下游传播的共振特性，提出了控制水力振荡的结构优化方法。采用特征线计算方法对某具体工程在流量调节过程中的水力振荡过程进行数值模拟，验证了理论推导和结构优化的合理性。     

引滦入津工程尔王庄明渠泵站运行优化控制研究

１引言引滦入津工程尔王庄明渠泵站由５台机组组成，正常工况下３台机组同时工作，另两台备用．泵站后池出口设快速液压闸门．泵站剖面如图１所示．在泵站运行时存在如下问题：在机组开启过程中，要求闸门预开一定高度，如果闸门预开度太小，会发生阻水而导致水泵启动所需要的功率过大，电动机会发生中途跳闸；如果闸门预开度太大，后池的水将倒流入前池，导致泵轮倒转，水泵开启将经过从倒转速、零转速到正转速的过程，也会造成水泵无法启动，影响泵站运行的安全和寿命．闸门预开启高度与上下游水位有很大的关系，特别是当第一、二台机组开…     

长距离分段低压输水的水力特性

分段低压输水系统能很好地满足适时、适量输水及保护水质的要求，又避免了通常有压输水承受高水头的不利影响，在长距离输水中具有其明显的优越性。通过对长距离分段低压输水水力仿真模拟，对分段低压输水的水力衔接、壅水、水面振荡及结合井的稳定性等进行研究，以便为工程设计和运行管理提供科学依据。     

窄深矩形断面明渠流速分布的研究

建立了一个三维紊流数学模型,对实际灌区中的窄深矩形断面明渠水流的流速分布进行了数值模拟.计算结果与实测结果符合得较好,表明数学模型及参数是合理可靠的. 运用该模型,对2种底坡、2种糙率以及3种宽深比组合情况下的窄深矩形断面明渠水流的流速分布进行了数值模拟,得出了窄深矩形断面明渠垂线流速分布律和垂线平均流速横向分布律,并应用实测资料验证了上述流速分布律. 结果表明,在明渠底部内区流速分布能很好地符合对数分布律,但在明渠外区流速分布则符合抛物线分布,垂线平均流速沿横向的分布接近于幂函数分布,给出的断面流速分布经验公式具有很好的精度.     

泵轮增速变化规律对水锤特性的影响研究

为了探讨变频水泵采用不同增速方式对加压输水系统开泵水锤的影响,采用水锤特征线方法(MOC)建立了相应的水锤计算模型,对泵管道输水系统先快后慢、线性加速、先慢后快3种水泵转速变化过程导致的水锤进行了模拟,得到相应水锤正负极值压力的分布规律和变化特性.结果表明,转速变化规律对水泵开启过程中的极值水锤压力具有较大影响,采用先快后慢的增速启动过程,有利于减小水泵两端的正负水锤压力以及水锤沿程极值压力.