长供水管道水泵出口阀门的选择

某泵站供水管道较长,扬程较高,水泵突然断电,水泵出口阀门关闭时,沿整个管线都出现了危及管道安全的水柱分离现象,因此采取了附加惯性飞轮的负水锤防护措施以及在水泵出口安装二段关闭阀门的正水锤防护措施。计算结果表明：正负水锤防护措施的有效结合,避免了严重的水锤压力,保证了管道运行的安全;对长供水管道,水泵出口安装液控蝶阀比微阻缓闭止回阀的水锤防护效果好。     

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。     

长距离供水工程的关阀水锤与线路充填

长距离供水工程是解决水资源时空分布不均的有效方式,工程运行中发生的水锤将严重威胁输水系统的安全.本文对长距离供水工程中关阀水锤特性进行研究,分析了长距离供水工程中的线路充填现象,推导了考虑摩阻的输水系统直接水锤公式,并对间接水锤公式进行了修正,同时探讨了其适用范围.结果表明:对于长距离供水工程,由于关阀过程中管道出现了线路充填,发生的直接水锤大小与关阀时间密切相关,关阀时间越短,直接水锤压力越大;当关阀时间大于一个相长时,长距离供水系统所产生的间接水锤压力数值上也可能超过直接水锤,修正后的间接水锤公式不仅可用于供水系统水锤分析,同时为折线关阀规律的设计提供了理论依据,计算结论为长距离供水工程的管道设计及运行调度提供了参考.     

虚拟仪器技术在泵站水锤压力测试中的应用

本文针对二期抽黄管理局南郭泵站出现的严重管道水锤现象，分析了水锤产生的原因和改变其压力升高的方法，提出了一种利用虚拟仪器技术开发的水锤压力测试系统，利用本系统可完整地观察闭阀过程中管道内部水流压力的变化。实践证明该系统具有采集速度高，造价低，可扩展性强的特点。     

泵站水锤的波追踪计算方法

推导了波追踪法求解水泵-管道系统水锤和断流弥合水锤的方程,讨论了波追踪法和特征线法在理论、求解过程和计算精度上的异同。经计算得到的水泵过渡过程参数和断流弥合处参数的变化规律表明,两种算法的理论本质上是一致的,但波追踪法直接计算压力波（与初始值的水头差值）;不考虑管道摩阻损失时,两者的计算结果完全一致,表明文中提出的针对泵站和断流弥合处的方程和边界条件是正确的;而考虑摩阻时,由于对摩阻项处理方法的差异,导致两者计算结果略有差异,两者相对差值小于0.3%,两种算法具有相同计算精度;计算断流弥合处的瞬变参数变化时,得到的最大值和最小值相同。对于复杂管路或管网系统,波追踪法可直接依据泵站管道的边界条件计算管道内的水力过渡过程,无须采用数值算法,计算效率相较于特征线法提高。     

火力发电厂循环供水系统的水锤现象及防护

在循环供水系统及长距离供水系统中,管道内的水流速度由于某种原因发生急剧变化或运行中的水泵动力突然中断,将引起水流量的急剧变化,常常导致水柱分离现象的出现,分离的水柱弥合时往往造成巨大的冲击波,从而使管道中的水流产生一个相应的冲量,冲量变化速率越大,这一冲量产生的冲击力也越大,该力作用在水泵部件以及管道及其附件上有如锤击,这就是水锤现象.火力发电厂冷却水系统一般采用直流供水系统和二次循环供水系统.2种供水系统都存在着在停泵、事故断电停泵及出口阀门事故情况下的水锤现象.如果在管道系统及泵出口不采取有效的防护措施,往往会对水泵及系统设备产生损坏,造成供水系统故障、影响电厂的安全可靠运行.     

特殊水锤防护措施在小浪底电站技术供水系统中的应用

小浪底电站厂内供回水系统管线布置长且凸拐点多,管线走向复杂。回水池水位变幅较大且水泵的扬程高,水泵系统失电后在沿回水管线凸拐点等局部位置出现严重的液柱分离,造成很高的压力上升,必将对系统中的设备和管道造成严重的破坏,以致影响整个电站的安全稳定运行。分析认为：厂６内回水系统必须采取水锤防护措施,以确保电站汛期的正常运行。根据系统管线布置的特殊性,采用了一种特殊水锤防护措施即连通管,既避免了设置单向调     

具有特殊地形条件的长距离供水工程水锤防护

在长距离供水工程中输水管道一般按地形走势布置。针对一些地形条件特殊的供水工程,本文提出了一种空气罐与出口溢流池联合设置的水锤防护方案,并建立了出口溢流池的数学模型。在空气罐体型一定时,给出了出口溢流池截面积的理论计算公式,有效地减小了在溢流池体型初期选取过程中的盲目性和工作量。结合某长距离输水工程,对比分析了空气罐和出口溢流池联合防护与单纯的空气罐防护对水锤的影响。结果表明空气罐与出口溢流池联合防护方案在前陡后缓的长距离供水工程中能够取得良好的水锤防护效果,且溢流池的溢流水位越高,其对负压的防护效果越好。     

核电厂辅助冷却水系统水锤计算与防护

对核电厂常规岛辅助冷却水系统由板式换热器改为管壳式换热器并取消升压泵的方案特点进行了定性分析,指出了系统方案改进后的辅助冷却水系统正常停运时会产生水锤现象。通过对辅助冷却水系统建模定量计算了循环水泵停泵工况时的水锤最大压力,提出了通过调整阀门关闭时间消除水锤现象的防护方案并进行了计算验证。     

VVER核电机组主给水系统水锤分析

对核电厂主给水系统水锤现象的主要成因进行理论分析,针对VVER核电机组典型二回路主给水系统,使用AFT Impulse软件进行建模与计算,分析核岛安全壳隔离阀关闭时间与主给水泵事故停运对管系内水锤强度的影响规律。结果表明,在安全壳隔离阀快速关闭的瞬态过程中,阀门入口的压力峰值和水锤力峰值均出现在阀门完全关闭时刻,且随关阀用时减小而增大;停运泵出口管道和给水母管的水锤力较高,但经过应力计算校验,管系能够承受瞬态力的影响。结合模拟计算结果,针对VVER核电机组主给水系统的设计压力选取、阀门选型、管系应力分析等相关工程问题,给出了合理化建议。     

循环冷却水系统发生停泵水锤故障分析处理

压力供水管路系统中,由于设计有驼峰且出水蓄能止回阀关闭过程过快,将导致正常停泵关阀时断流弥合水锤的产生.针对粤泷公司出现水锤故障,阐述了解决水锤问题的方法,即采取增设自动空气阀及调整阀门关闭时间.经实践验证,改造效果良好,循环冷却水系统运行稳定.     

长距离供水工程单向塔设置分析

单向塔作为长距离有压供水工程重要的水锤防护措施,其合理布置涉及到工程运行安全.本文以水锤分析为基础,在确保管道运行不出现负压的前提下,构建了单向塔布置的理论分析和数值优化总体框架,明确了多个串联单向塔的设置位置与高度的关系,提出了不同工况下长距离供水管线中设置单向塔应满足的通用准则,同时结合工程实例,通过数值仿真进行了...     

小区变频恒压供水控制系统

针对传统供水方式的自动化水平低,耗电大,管网水压波动不稳,高峰用水时造成高层用户供水障碍等问题,设计了一套变频恒压供水控制系统,并对系统的节能原理,硬件组成和工作原理做了详细的介绍。此系统已成功应用于某小区的供水系统,克服了供水过程中的水锤效应,保证了小区的高质量供水。     

输配水系统明满瞬变流全窄缝数值模型

发生在输配水系统中的明满流交替过程是引起系统破坏的主要原因之一。准确模拟发生在输配水系统中的混合明满流瞬变过程,是亟须解决的技术难题之一。然而,常用的Preissmann窄缝法无法模拟含负压流的瞬变过程,很大程度上限制了该数值模型的适用范围。本文耦合二分压力法及Preissmann负窄缝思想,建立了一套可模拟求解非恒定明流、含负压的有压瞬变流及含负压的明满交替混合流数值模型,并基于CFL约束条件提出了对负压流与明流的判别方式。通过明渠充水、有压管道水锤及充水过程中关阀形成的明满流交替及水锤同时作用的复杂算例表明：本文所建模型突破了传统Preissmann窄缝法不能模拟负压的局限及二分压力法判别明流及满管负压流的困难,实现了对不考虑气液两相相互作用下的明满交替瞬变流的准确模拟。     

核电站重要厂用水系统两阶段关阀方案分析

核电站重要厂用水系统负责把设备冷却水系统收集的热量输送至最终热阱（一般为大海）,该系统必须长期安全、稳定运行。为便于核电站重要厂用水系统的设计和优化,以某核电厂为例,利用PIPENET软件对水力瞬态的计算功能,对其重要厂用水系统停泵后水锤过程进行建模模拟计算,分析泵后止回阀在不同的两阶段关阀方案下的液柱分离、阀后压力以及水泵机组倒流百分比等问题。经多方案比选后,提出止回阀两阶段关阀推荐方案：阀门快关时间为4 s,缓关时间为7 s。模拟结果表明,该方案既显著降低了泵的反转率,又保证了水锤产生的压力低于设计压力。     

瞬变流中加权类动态摩阻模型的二阶近似求解

与稳态摩阻模型相比,加权类动态摩阻模型充分考虑水力瞬变过程中速度历史和加速度对切应力的影响,从而能较准确描述压力衰减,被认为是一维水锤模拟中最为精确的数学模型。由于卷积积分项的复杂性以及一阶精度可满足大部分水锤问题,加权类动态摩阻模型的求解均是基于特征线法的一阶格式。为了提高模拟精度,本文尝试推导出卷积积分项的特征线法二阶近似求解格式,并通过实验数据验证其准确性。计算分析表明,与二阶近似求解格式相比,一阶求解格式存在计算误差,且随着计算网格长度、流体流速和黏滞性的增大而增大。