水位控制阀疏水管道振动分析及防止策略

依据直流锅炉启动系统运行特点,结合管道振动原理和现场实际情况,找出诱发水位控制阀疏水管道振动的原因,提出了消除振动的有效措施。     

三峡船闸末级泄水阀门振动水弹性模型研究

 三峡船闸末级泄水阀门下接1 350 m涵管,用全水弹性模型对其振动问题开展了试验研究,采用模态分析方法确定了阀门结构的自振频率和振型,在流激振动试验中模拟了阀门正常运行工况和多种事故关门工况,测量了阀门振动加速度、脉动压力、吊杆应力。研究结果表明：在2 min匀速开门或匀速关门正常工况,阀门振动加速度均方根值一般小于5.0cm/s2,仅在小于0.1开度时达到25.37cm/s2;双边4 min事故关门中阀门振动加速度均方根值达22.57 cm/s2;单边事故关门,阀门振动比双边事故关门时的值大1倍左右,关门速度越快,振动越大。由于设计的动水关门速度较慢和检修门井的调压作用,阀门在试验条件下事故关门未发生有害水击现象,与同类阀门比较,该阀门的振动不会危害其安全运行。     

船闸输水阀门顶止水自激振动切片试验研究

针对影响高水头船闸安全高效运行的阀门顶止水自激振动问题,研发无缩尺效应的1∶1切片试验装置,实现了高水头阀门顶止水工作特性室内真实模拟。通过不同材料、不同型式顶止水自激振动试验,采用高速摄像技术手段,揭示了窄缝射流诱发顶止水自激振动机理。研究表明,止水自激振动呈现平稳的周期性大振幅特性,自激振动频率与其硬度(弹模)呈正相关关系。     

三峡船闸反弧门水弹性振动初步试验研究

本文简要介绍了水弹性振动模型相似准则,对三峡船闸反弧门采用近似满足水弹性振动相似准则的有机玻璃模型进行流激振动试验,并在空气中进行模态分析。试验表明阀门的振动是随机振动,不仅有质量振动,而且有结构振动,有若干阶模态被激发参与振动。在开门和关门过程中,阀门面板脉动压力和阀门的流激振动是不大的,与葛洲坝船闸阀门段内不出现大空泡溃灭时的振动水平相当。由于采用的常压模型不能模拟阀门段的空化现象,对于廊道内可能产生的空泡溃灭所引起的阀门振动尚须通过减压模型进行研究。     

长距离有压管道水锤预防措施

有压管道阀门迅速启闭时,易导致水锤现象的产生,从而破坏阀门、炸裂管道,影响管道的安全运行。本文通过工程实例,采用特征线法对管道水锤进行分析计算,得出各种关阀时间阀门末端对应的水头包络线及各种工况下的关阀时间与水击压力的关系曲线图,验证了管道设计是否合理及合理拟定最佳启闭阀门时间的目的,为管道设计合理选材及运行管理提供了借鉴。     

输流管道流固耦合振动研究进展

管道在众多的工业领域中具有十分广泛的应用，发挥着极其重要的作用，但管道在工作过程中由于流体流动状态的变化引起喘振，诱发出流体、管道间的耦合振动，其动力学行为十分复杂，一直受到学术界和工程界广大研究者的重视和研究。本文对该领域线性和非线性研究内容及进展作了综述和讨论。     

一种防止水锤的有效装置—空气罐

一、空气罐的功能当快速关闭闸阀时,管道中的水流急速停止,水的惯性引起阀门处的压力急剧上升;反之,闸阀快速开启时,压力急剧下降,这种现象称为水锤。水锤压力是很强烈的,它足以引起管道系统的强烈振动或破坏。空气罐则是消除(或减少)正负水锤以保护管道系统的最有效的装置之一。空气罐是一个密     

船闸廊道输水阀门振动研究进展

本文根据国内外船闸廊道输水阀门运行中发现的振动情况及８０年代以来我国高水头船闸设计与研究中取得的成就，讨论了船闸廊道输水阀门振动研究方面的进展。文中分析了阀门和用力的性质，量级及其影响因素，阐明了研究阀门结构动特性的重要性，介绍了结构特性及其优化阀门设计的最新技术，结合实际工程论述了应用这些新技术所取得的显著效果，这些成果可为今后高水头船闸阀门设计与科研提供参考。     

长距离高落差重力流供水工程的关阀水锤

对长距离高落差重力流供水工程中阀门动作规律进行了研究,分析了关阀的水锤特性,运用特征线法推导了在已知阀门关闭规律时管道首相水锤压力的解析公式以及在已知管道控制压力时阀门最快直线关闭规律的解析公式,并结合数值计算对公式的正确性进行检验。结果表明:推导出的首相水锤压力解析公式和水锤直线关阀规律解析公式计算均与数值计算结果吻合较好,精度较高,可为高落差重力流供水工程的管道设计及运行调度提供参考。     

船闸廊道输水阀门振动研究进展

本文根据国内外船闸廊道输水阀门运行中发现的振动情况及80年代以来我国高水头船闸设计与研究中取得的成就，讨论了船闸廊道输水阀门振动研究方面的进展。文中分析了阀门作用力的性质、量级及其影响因素，阐明了研究阀门结构动特性的重要性，介绍了结构动特性及其优化问问设计的最新技术。结合实际工程论述了应用这些新技术所取得的显著效果。这些成果可为今后高水头船闸阀门设计与科研提供参考。     

探索8.3km DN600球墨铸铁管全线完成后的水压试验方法

8.3 km DN600球墨铸铁管全线完成后水压试验,以管线上的蝶阀作为试验管段的分界点,在蝶阀处利用蝶阀伸缩器可调节伸缩量安装法兰封板,使两个相邻的蝶阀间管道形成封闭的试压管段,利用管道安装回填土的摩擦力承载管道水压试验的水压力,避免拆除蝶阀设置封堵管件和混凝土后靠等设施的安装,大大提高了施工效率,同时降低了水压试验费用。     

泵站有压输水系统启动过程中蝶阀非定常流场研究

蝶阀广泛应用于有压输水系统,其开启过程是输水系统启动运行的必经阶段。在开启过程中,阀板需按预定的规律在流场中做旋转运动,具有变压差变截面的特点。本文针对泵站加压输水系统,采用一维/三维耦合计算思路,对蝶阀上下游的管路段按准恒定假设基于伯努利方程、对蝶阀所在的三维流体域基于动网格策略,构建了蝶阀开启过程数值分析方法,提出了模拟计算的动态边界条件及数据更新方式,对蝶阀开启过程非定常特性进行了三维数值模拟。研究结果表明,当阀板转角由0°匀速增大至90°,管道流量在阀板转角0~45°范围内快速增长,在45°时达到额定流量的90%,之后流量增长速度变缓。阀板水力转矩呈先快增后慢减的变化趋势,最大水力转矩出现在阀板转角20°时。从蝶阀前后流场可以看出,在阀板下游具有从两个主涡到流线平顺的演化特征。该研究揭示了蝶阀开启过程中水力瞬变演化机理,为优化蝶阀设计和输水系统稳定运行提供了参考。     

蝴蝶阀关闭故障分析及处理方法

在一些依靠重锤进行蝴蝶阀自关闭的水电站,蝴蝶阀运行几年后,在关闭过程中出现了蝴蝶阀关不到全关位置的故障。针对这个问题进行分析,提出了一种可靠的蝴蝶阀自动关闭程序,该程序既保证了蝴蝶阀的正常关闭,对水电站的检修、运行提供了安全保障,又较好地保护了蝴蝶阀主轴及轴承,延长了蝴蝶阀的使用时间。     

龙背湾水电站2号机组充水试验研究

龙背湾水电站2号机组充水试验的目的是检验发电引水洞、压力钢管、蝶阀等发电引水系统及机组蜗壳等各部件有无渗漏和异常,其内部应力变形是否满足设计要求。依据审查批准的充水试验方案,在完成充水前工程形象面貌、引水系统、设备状态的检查确认后,依次开展了尾水渠充水、技术供水系统调试、尾水管充水、引水系统充水、机组蜗壳充水及其充水过程的监测等试验。针对试验中遇到的充水阀卡阻、蝶阀异响、试验水头下降、局部渗漏水等问题和异常情况,结合监测和试验资料对产生异常的原因进行了分析,并采取了相应的措施:限制充水阀的最大开度、中止第二阶段充水保压试验和排水进洞检查、调整阀门液压系统以使阀芯关闭紧密以及优化充水方案和加密观测等措施,保证了试验顺利和安全进行。     

PDF92-WY-500进水蝴蝶阀液压控制原理

针对恰甫其海水电厂一管二机的布置方式,选择装设进水阀,避免一台机组运行影响另一台机组工作,本文介绍了恰甫其海电厂选用的PDF92-WY-500水轮机进水阀主要部件组成及其工作机理,通过论述其液压系统控制原理探讨配置选型的合理性以及不足之处。     

空气罐对泵站水锤的防护效果研究

为了开展空气罐对泵站水锤防护效果方面的研究,以山西省长治市辛安泉工程西仵泵站为研究对象,根据水锤计算的基本原理,建立了空气罐数学模型;借助于数值模拟计算分析泵站发生停泵水锤时无阀防护、液控蝶阀与空气阀防护、液控蝶阀与空气罐防护、液控蝶阀空气阀加空气罐联合防护等工况下的水锤压力变化规律,根据分析结果,提出了利用液控蝶阀、空气阀和一定体积的空气罐对泵站水锤进行联合防护的新思路。研究过程中,将空气罐直径作为变量,以此模拟空气罐体积对水锤防护效果的影响,从而得出了液控蝶阀、空气阀加空气罐联合防护时的水锤防护效果最佳的结论。研究成果对于其他供水工程的水锤防护具有借鉴意义,可为长距离供水工程水锤防护提供新的思路与参考。     

上游并联双调压室水电站瞬变流特性分析

由于长引水式水电站受地质地形条件、工程施工条件和系统运行稳定性等因素限制,为保证其安全运行,设置并联双调压室。通过建立调压室上游侧各支路阀门瞬变流水力特性的分析模型,以及考虑并联调压室水力特性的稳定性分析模型,深入分析了系统特殊的爆管瞬变流过程和水力振动特性。结果表明:在对应不同的爆管口直径同一爆管点位置,蝶阀至调压室之间管段最大瞬时流量为额定流量的1.14~2.21倍。随着爆管口直径的加大,不同特征管段的最大瞬时流量增大。考虑同一爆管口直径对应不同的爆管点位置,蝶阀至调压室之间管段最大瞬时流量为额定流量的1.25~1.67倍。随着爆管点和调压室距离增大,不同特征管段的最大瞬时流量增大。在任一支路爆管等不利情况下,通过相应支路阀门的控制可以降低复杂的瞬变流过程对另一正常运行支路的影响。研究所得水力—机械系统特征值分析成果对揭示引水系统水力振动特性具有参考价值。     

高扬程抽水泵站水锤防护措施

高扬程抽水泵站事故停泵时易发生水锤及速率升高问题，现阶段最有效的办法是采用液控缓闭蝶阀，在高扬程抽水站管网设计阶段，应对工程及该阀的特性有充分的了解，避免在工程调试阶段或运行阶段出现不应有的问题，保证供水管网及水泵的安全运行。     

长距离泵输水系统事故停泵水锤数值模拟研究

为了确定输水系统事故停泵水锤的合理防护措施,根据辛安泵站长距离高扬程的工程特点,建立水锤数学模型。通过模拟计算,确定了两阶段阀门的最优关闭规律,并将水泵出口设置两阶段关闭蝶阀、无关闭阀、蝶阀和空气阀联合防护3种不同条件下停泵水锤水力瞬态过程计算结果进行对比分析。结果表明：所建立的数学模型合理,蝶NN空气阀联合防护措施效果明显,为管道和泵站的设计提供依据。     

高水头碟阀与球阀的实用评析

针对有关工程的初步设计,进行了水轮机进水阀的应用研究。通过调查和数学计算,进行了高水头蝶阀与球阀的技术经济比较,并进行了相关论证分析。结果表明,在满足水轮机进水阀运行功能的前提下,在一定的水头范围内(如:250 m ),水轮机进水阀采用高水头蝶阀最为经济,可以较大幅度地节约水轮机进水阀设备投资,从而提高设备的投资效益。