调压井在复杂泵系统水锤防护中的应用

以山西省引黄入晋抽水系统为研究时象．建立了复杂抽水系统水力过渡过程计算的边界条件数学模型，并对以调压井和可控间作为防护手段的抽水系统事故停泵水力过渡过程进行了计算，提出了调压井稳定要求的经济断面．大量计算表明，有效地设置调压井并合理地确定可控阀的关阀程序，可避免抽水系统中水柱分离的产生，同时将压力管道中水锤压力的升高限制在允许的范围内．     

确定泵系统阀门最优关闭程序的VS法研究

提出了确定泵系统阀门最优关闭程序的ＶＳ法，并对京西第二水源工程进行了计算分析，该方法较以往的方法理论上有所创新，且能更好地确定控制系统水锤的最优关阀程序，该方法对工业供水系统、输油系统及抽水蓄能电站的水力过渡过程计算及其控制具有实际指导意义。     

确定泵系统阀门最优关闭程序的VS法研究

提出了确定泵系统阀门最优关闭程序的ＶＳ法，并对京西第二水源工程进行了计算分析．该方法较以往的方法在理论上有所创新，且能更好地确定控制泵系统水锤的最优关阀程序．该方法对工业供水系统、输油系统及抽水蓄能电站的水力过渡过程计算及其控制具有实际指导意义．     

火电厂循环水系统水力过渡过程的电算方法

本文提出了火电厂循环水系统水力瞬态过渡过程的数值计算方法,并编制计算程序发TQ—16型电子计算机上对典型工程进行了计算分析。文中以特征线法为基础,引入了WH,WB—x水泵全特性曲线,并采用牛顿—莱福笙迭代加快收敛过程。计算中考虑了管道摩阻和水泵出口阀的关闭速度对瞬变过程的影响以及有可能伴随产生“水柱分离及其再弥合”的作用,因此计算方法比较全面,计算速度快,精度较高。本文研究的计算方法及计算程序,亦可用于机电排灌泵站,城市给排水系统及抽水蓄能电站的水力瞬态过渡过程的计算。     

带调压井水电站水力过渡过程试验研究

从工程实际出发,经模型试验和数值仿真计算对带调压井水电站水力过渡过程进行了深入的研究和分析,提出了带调压井水电站水力过渡过程模型试验的研究方法.研究表明,在一定的条件下,利用球阀进行水电站水力过渡过程试验,完全能满足水电站实际工程的需要.     

抽水蓄能电站水力过渡过程的可压缩管流基本方程和计算方法

给出了抽水蓄能电站的水力过渡过程中弹性管道内可压缩非定常流动的基本方程组，讨论了稳定工况时弹性管道内可压缩定常流动的数值计算的方程和方法，并利用特征线方法得到了水力过渡过程中弹性管道内可压缩非定常流动的特征方程和计算公式。     

可逆式机组甩负荷水力过渡过程的优化

深入分析了高水头混流可逆式水泵水轮机和球阎各自流量特性的特点，提出了在过渡过程中将导叶和球阎动作相配合的调节规律优化思路．通过对某高水头抽水蓄能电站水力过渡过程的计算分析表明，这种调节规律能大幅降低水锤压力，有效防止反“S”区的水力振荡．     

泵管渠池复杂抽水系统的过渡过程计算

探讨了复杂抽水系统中有压流与无压流数值模拟的求解方法,将其统一于一种特征线求解格式,解决了在渠管衔接处的明满流问题.用该模型对大型泵站中泵管渠池组成的复杂抽水系统的水力过渡过程进行了计算.     

并联水泵水力过渡特性电算解法

在抽水系统水力过渡特性的研究中,尤其在抽水蓄能电站中,可逆机组在倒转、倒沉及零转、倒流时启动,是一个值得研究和具有经济价值的问题。本文以并联离心泵抽水系统为例(没有逆止阀),假定泵1正常运行,而泵2考虑: 1、由于误操作等事故而引起的电力中断; 2、在倒流倒转即飞逸情况下启动; 3、在倒流零转即棘轮制动情况下启动。据此编制了电算程序,分析了泵1及泵2转数比、转矩比、水头比及流量比等无因次参数的瞬态变化规律。同时,为了进一步分析开阀时间对水泵启动特性的影响,文中也给出泵在阀开启前而启动的过渡特性结果。     

供水管道系统的水力过渡过程研究

本文论述了供水管道系统在断电停泵工况下的水力过渡过程计算及空气压力罐对水击防护的作用。采用特征线法建立供水系统水力过渡过程计算的数学模型,分析了水泵及空气压力罐边界条件的处理。用实例分析了空气压力罐防护效果。     

高水头可逆式机组导叶与球阀的协联关闭

深入分析了高水头可逆式水泵水轮机和球阀各自流量特性的特点,提出了将导叶和球阀动作相配合的调节规律的优化思路.对某高水头抽水蓄能电站水力过渡过程的计算分析表明,这种调节规律能大幅降低水锤压力,有效防止反“S”区的水力振荡.     

密闭循环水系统水力过渡过程的计算与研究

本文对密闭式循环水系统中多泵并、串联水泵端边界条件及其他各类边界条件的数学模型以及其求解方法进行了研究和探讨,同时以典型的工业供水系统为研究对象,进行了水力过渡过程的计算与研究,分析了水力过渡过程的特性。     

长管道泵系统中空气阀的水锤防护特性模拟

针对长距离供水系统的特点,运用水锤理论和特征线方法,对不同管路系统进行水锤防护计算分析,并以广东省大亚湾供水系统为对象,重点对采用空气阀作为事故停泵水力过渡过程防护的可行性进行了分析与论证.计算结果表明,在特定条件下空气阀也能较好地抑制液柱分离的发生并有效地进行水锤防护.     

长引水系统水电站水力过渡过程仿真分析

针对长引水系统水电站在负荷变化时的安全问题,以压力管道非恒定流微分方程和特征线法为基础,基于MATLAB平台中SIMULINK方法,建立了一管四机的长引水系统水电站数值仿真模型,并对木扎提水电站水力过渡过程进行了仿真模拟,确定了调压室最高、最低涌浪,机组最大转速上升率及蜗壳进口最大压力。结果表明:在不同机组组成的电站系统中,大机组是水力过渡过程中的控制因素。     

二维肘形弯管水力过渡过程的数值计算方法

管道系统的水力过渡过程通常是采用一维理论进行计算的,因此实际的三维管道通常采用沿中心线延伸变成具有相同过流断面的等效直管来代替。本文取肘形弯管作为典型的三维单元,假设其中的流体为二维非粘性流体计算确定其水力过渡过程的特性,对于平面压力波在固定的弯管中传播以及弯管作阶跃性的瞬态振动等情况进行了计算分析,绘制了弯管中流场的瞬变等压线,并研究分析了水对弯管的瞬态作用力。     

陨态多阀调节流体过渡过程最优控制的研究

着眼于水锤发生源的主动控制，对于长距离输水系统的水锤现象提出了瞬态多阀调节最优控制理论．以两阀调节(两阀位置分别位于泵出口和管路中间位置)为例，数学模拟了瞬态多阀调节的流体过渡过程，并结合工程实例对上述数学模拟进行了验证，计算结果表明该法是可行的．     

不对称引水系统双调压井涌波研究

在无阻尼的假定下,建立并求解了不对称引水系统双调压井涌波的二元二阶微分方程组.研究表明:双调压井涌波存在两个波动频率,任意一个调压井涌波波动为两个波函数之和,而涌波波幅与引水系统水力参数、涌波方程的初始条件有关.以某电站为例,采用两机组导叶瞬间关闭的假定处理初始条件,研究调压井涌波波幅与引水系统水力参数的关系,揭示了不对称双调压井引水系统控制工况下,小机组对应的小调压井涌波波幅在一定范围内并不随着调压井面积的增加而减少的特殊现象.提出不对称引水系统双调压井的面积设计还应根据涌波波幅与调压井面积的变化曲线、避开使得调压井涌波波幅较大的区域的观点.     

灯泡贯流式电站机组及下游河道的水力过渡过程计算

针对灯泡贯流式电站水头低、流量大的特点，作者建立了水轮机的边界方程和尾水管出口与下游河道入口的边界方程，对甩负荷后机组及下游河道的水力过渡过程做了联合计算，实现了电站水力过渡过程计算研究中将水力与机械、有压流与无压流统一分析。实例计算表明：与假定尾水管出口水位恒定相比，结合下游河道非恒流时，机组转速最大上升率和导叶前最大水压力增大3％、4．2％，尾水管进口最小水压力减小达31％，对最大正、反向水推力的影响不大。     

液氧输送管路中阀控瞬变的数值计算

为了预测航天器液氧输送系统中阀控动作产生的水力瞬变,考虑非稳态摩阻和波纹管弹性形变的影响,建立输送硬管、波纹软管、液氧贮罐及控制阀的数学模型,并利用求解一阶偏微分方程的特征线法和求解一元二次非线性方程的线性理论法对管路阀控瞬变进行数值计算. 通过变化计算条件,讨论不同阀特性、阀动作指数和动作时间对瞬变过程的影响. 计算结果表明：采用调节阀进行阀控动作产生的压力波动明显比截止阀小,调节阀比截止阀更容易控制液氧输送总量精度;延长调节阀关阀时间能够有效降低水击压力,延长截止阀关阀时间更多地表现为延长第一个水击波到达的时间,而不是水击压力的降低;阀动作指数m=1.0的调节阀采用快开慢关方案对瞬变过程控制最有利.      

超大型蜗壳式离心泵系统过渡过程建模及应用

在泵站启停过渡过程建模和求解中,一些大型设备的参数设置方法需要特别关注,否则将会导致计算结果出现较大误差。以国外某流域供水泵站为例,讨论了超大型蜗壳式离心泵系统（8×8 000 kW）在不同水位及运行方式下的启动和停机过渡过程建模中计算参数的设置特点。针对超大型系统在蝶阀建模设置、启停工况及防护措施等方面进行了分析,发现超大型蜗壳式离心泵并联系统区别于常规并联系统的计算要点及不同的水锤防护措施。讨论了泵后蝶阀以面积开度线性计算启闭替代实际操作中的角度线性启闭是否合理的问题,并对起始阶段的阀后流量计算公式进行了讨论;比较了蝶阀单独防护以及蝶阀+空气阀组合防护的效果,研究了蝶阀拒动时采用真空破坏阀断流的防护措施。研究结果可为超大型供水泵站的安全性分析提供一定的指导。