泵系统中调压塔水锤防护特性的研究

本文针对万家寨引黄入晋工程总干一、二级泵站采用的级间串联、站内多台机组并联的复杂泵系统，应用水锤理论和带插值的特征线法，建立了多条进出水管道交汇的水泵并联和调压塔边界条件的数学模型，分析了在各种不同运行组合情况下事故停泵水力过渡过程中调压塔的水锤防护特性，研究了水泵出口阀关闭程序对管道系统压力和调压塔水位变化的影响，提出了确定调压塔经济断面的方法，得出了对工程优化设计有实际意义的结论。     

单向调压塔防水锤特性的数值模拟与研究

本文针对三峡机场供水系统的特点，应用水锤基本理论和特征线方法，建立了带单向调压塔泵系统水力过渡过程数值模拟计算的数学模型，分析了各种不同运行组合情况下事故停泵水力过渡过程中单向调压塔的水锤防护特征，研究了水泵出口可控阀的关闭程序对管道系统压力和单向调压塔水位变化的影响，得出了对工程优化设计和运行有重要意义的结论。     

中条山供水工程取水泵站水锤计算及其防护

中条山供水工程取水泵站在黄河岸边采用缆车取水，供水管线高程突拐点多，水泵工作扬程度幅大、工作方式复杂。在水泵正常运行时，如果突然断电，在供水管道中将形成大于水泵正常工作压力数倍的水锤压力，造成水泵和供管道破坏。为此，采用特征线法对取水泵站进行了水锤防护计算。计算结果表明：负水锤压力较大，影响水泵的安全稳定运行。根据工程的实际情况采取了小惯性飞轮加单向调压塔的水锤防护措施。经水泵现场调试证实：采取水锤防护措施后，管道中负水锤压力在《规范》允许的范围内。     

泵站出水管道水锤风险分析

本文结合新疆某水泵出水管道针对水泵出水管道水锤风险问题进行了分析。对比有无箱式双向调压塔出水管初始端水锤压力,管道测压水头进行了对比,表明了箱式双向调压塔的调压效果好。建立水锤风险计算的功能函数,水锤作为不确定性变量,运用蒙特卡洛法对无箱式双向调压塔和箱式双向调压塔安装安装于出水管的水锤风险进行定量分析。结果表明,安装调压塔,管道风险最大处风险值降低13倍。     

大型轴流泵站停泵水锤的调压塔防护研究

本文结合湖南省官塘泵站的工程实践，对大型轴流泵站停泵水锤进行了计算分析研究．官塘泵站采用64ZLB—50型轴流系，二台机组并联后经压力水箱再汇流至一干管的输水方式．由于拍门在停泵的水力过程中迅速关闭，致使水锤压力骤然升高，压力水箱和出水管出现裂缝而影响了泵站的正常运行．为此提出了采用调压塔进行水锤防护的技术措施，研究表明，在大型轴流泵站中，调压塔是一种经济、安全、可靠的水锤防护措施．     

浅谈水电站调压室的设置

调压室是一种修建在水电站压力引水隧洞与高压水道之前或长的压力引水管道之间的建筑物。根据其布置形式,可以分为调压井或调压塔,调压井为利用地形从山中开挖出的井筒式,调压塔为在地面上修建的塔式。当水轮发电机突然增加或丢弃负荷时,水轮机的导叶将会关闭,在此时压力水道中将产生水锤,水锤波在压力水道中往返传播,引起压力的升降,在正水锤时,由于水锤波引起水压力增加,此时就需要加强整个压力引水道的结构和水轮机的强度,在负水锤时,为了防止产生真空,可能要求降低引水道的高程,从而加大设计水压力。过大的水锤压力不仅增加水工建筑物和水轮发电机组的造价,同时也给电力系统的稳定产生影响,因此需要修建调压室来改善水锤压力波。     

安全阀——爆破膜装置代替调压塔

在黄壁庄水库灵正渠电站设计中,实行工人、干部、技术人员相结合,经过调查研究,合理地采用了安全阀——爆破膜装置代替调压塔设计。这次措施为国家节省投资三万多元,约占电站总投资的10%。安全阀——爆破膜装置代替调压塔作调节保证措施的基本原理是:当机组正常运行时,引水管内压力正常,安全阀呈关闭状态。当甩负荷急速关机时,引水管内发生水锤,压力上升超过安全阀整定值时,水压力使安全阀自动开启,泄放一定流量,限制了水锤压力上升。同     

有局部高点的长距离高扬程输水系统水锤防护研究

针对长距离高扬程输水系统管道高差大,沿线地形起伏点多,事故停泵后容易导致水柱分离现象发生,产生具有破坏性的断流弥合水锤的现象,阐述了单向调压塔和空气阀的工作原理,推导了单向调压塔和空气阀边界条件的数学模型,并结合北方某工程实例,应用特征线法对采用空气阀、单向调压塔、单向调压塔与空气阀结合3种不同措施的防护效果进行数值模拟和比较分析,并且计算出管道出现汽化时气体体积变化。结果表明,空气阀容易在管道内形成气囊,导致气锤现象发生,单向调压塔水锤防护效果好,但作用范围有限,单向调压塔和空气阀相结合能有效消除水柱分离现象,抑制事故停泵后管道内剧烈的压力波动,是一种有效的水锤防护措施。     

气液两相流供水管道停泵水锤计算及防护研究

为对输水管道内气液两相流时停泵水锤工况进行模拟研究,根据水锤基本理论,通过对系统内气液两相流流态的合理简化,搭建水锤计算模型,选取工程实例,进行最不利工况下的模拟计算。结果表明：突然停泵会在管道中产生严重的断流弥合水锤现象,最大超压约71 m;管道含气5%时比不含气状态的水锤压力水头高出10～40 m,且水锤波周期变长,收敛性更差。针对工程实例进行水锤防护分析,对“快关止回阀+气压罐”“缓闭止回阀+气压罐”“缓闭止回阀+箱式双向调压塔”3种防护措施进行比较,得出采用“缓闭止回阀+箱式双向调压塔”可以有效缓解管网水锤压力、保障管网正常稳定运行的结论。     

抽水蓄能电站引水系统几何特性对蜗壳最大压力的影响

抽水蓄能电站蜗壳最大水锤压力关乎管道的强度及机组的安全稳定运行，与引水系统几何特性密切相关。基于刚性水锤理论，定性分析了引水系统主/支管长度和横截面面积对蜗壳最大压力的影响规律，并针对实际工程开展了上述引水系统几何特性变动下的过渡过程数值模拟和验证。结果表明：蜗壳最大压力取决于引水管道中的水流惯性，引水管道总水流惯性越大，甩负荷工况下蜗壳最大压力越大；引水管道总长一定、主管与支管横截面面积之比大于2时，增大引水主管长度或增大管道横截面面积，可减小总的水流惯性，从而减小蜗壳压力；引水支管的长度一定时，减小引水主管长度或增大管道横截面面积，可减小总的水流惯性，从而减小蜗壳压力。