重力流输水管路阀门调节与水锤控制分析

随着长距离跨流域调水工程的逐渐增多,输水管道的安全问题也日益突出,其中水锤对长距离输水管道的危害很大,因而长距离输水工程中管线安全防护的研究变得刻不容缓,而重力流作为一种高效节能的输水方式,其安全性也应受到高度关注。通过实例计算,对调节阀门全开工况下的关阀水锤进行计算分析,采用不同的阀门关闭和阀门配置方式,对管路中的水锤压强进行改善,分析不同控制方式下对于水锤情况的改善效果,结果表明单阀、双阀以及三阀调节对于管路中水锤问题都有着出色的控制效果,为输水工程中的水锤控制问题提供了一定的指导意义。     

节能型泵控阀的应用

介绍了水锤的危害及水锤防护设备的选用,水头损失、节能型泵控阀的结构及工作原理、节能等特点。     

空气阀结构及性能研究

基于工程实例的数值计算讨论空气阀的直径、空气阀在输水管线上的布置方式对水锤影响,通过对具有缓冲阀瓣型空气阀不同直径、不同孔口面积比的进、排气量计算,提出了合理地选择孔口面积比,对于事故停泵时水锤正压的防护的建议。     

先导式膜片电液开关阀水锤压力预测及实验

液压冲击是影响膜片电磁阀频繁启动和可靠运行的重要因素,根据先导式膜片电液开关阀产生的关阀水锤压力作用机理及经验公式,提出通过分析稳态管道流速和瞬态关阀时间来预测水锤压力特性的方法,在此基础上建立先导式膜片电液开关阀的稳态流场有限元模型和关阀过程数学模型,探讨关键结构参数对水锤压力的影响规律,并确定样机设计参数。实验结果和仿真结果基本一致,表明该方法可以准确预测水锤压力,样机在0.1~0.5 MPa范围内水锤压力近似成比例线性增加,且在0.5 MPa压力下瞬间关阀产生的水锤压力小于0.1 MPa,满足膜片电液开关阀对关阀水锤压力标准的要求,可用于远距离的流体输送系统。     

梭式止回阀水锤防护特性的数值分析

根据梭式止回阀的结构特点和工作原理,推导出梭式止回阀的边界条件,建立了完整的用于分析水力过渡过程的梭式止回阀水锤数学模型,通过编程计算分析了2种水力过渡过程。算例结果表明:(1)为了达到较好的水锤防护特性,阀门关闭时间应在2~3s之间为宜;(2)完全关阀后逆流量为零,可以防止泵飞逸反转;(3)在关闭的过程中,泵出口处的水锤压头随着阀门的关闭而不断地降低,具有较好的水锤防护特性。     

核电站主给水隔离阀关闭引起水锤的分析

分析了核电站主给水隔离阀关闭引起的水锤,计算了阀门阀瓣受到的水锤动力载荷,讨论了降低水锤载荷的方法。     

浅谈北棘茨泵站出水管道水锤计算及其防护

文章以北棘茨泵站为例,针对泵站运行中可能出现的水锤问题进行了理论水锤计算、设备安全、断电误操作和事故关阀的情况分析,并提出了相应防护措施。经过实际运行,机组出水管道达到了设计要求,经投产运行效果良好,以期为同类泵站的安全经济运行提供参考。     

缓闭式空气阀口径和孔口面积比对停泵水锤防护的影响

针对输水工程中因空气阀型式、口径选取不合适,而导致事故工况时管道塌陷和爆管等问题,对传统空气阀数学模型进行改进,建立了缓闭式空气阀数学模型。根据水锤理论和特征线法,结合消除负压需要的进气量与水柱弥合时的速度,得出了缓闭式空气阀进排气口径的计算公式。通过Hammer软件,对西南某长距离、多起伏输水工程进行停泵水锤模拟,结果表明,缓闭式空气阀的防护效果与口径、进排气面积比有关,并且验证了缓闭式空气阀进排气口径计算公式的适用性。研究内容可为输水工程中缓闭式空气阀口径和孔口面积比的选取提供依据。     

双速自闭闸阀在消除水锤中的运用

本文通过对关阀时间和产生的水锤强度进行分析 ,并闸述了双速自闭阀的原理 ,从而得出自闭阀可以有效消除水锤的结论 ,并在实践中得到论证     

超(超)临界疏水阀开启过程管道水锤抑制研究

针对超(超)临界疏水阀开启过程中管道水锤振动问题,采用特征线法对阀控管道水锤瞬变模型进行了数值计算,运用Matlab求解得到了疏水阀在不同流量特性、不同节流效应下开启时管道中流量和水锤压头的时域曲线。研究表明:选用等百分比流量特性的疏水阀,可以减缓阀开启时阀后管道的水锤现象,同时节流效应对疏水阀开启时阀后管道水锤的影响显著,节流越明显,管道中水锤压头幅值越小,水锤波动趋势也越缓和。研究结果为抑制管路水锤与冲击设计提供理论参考。     

超(超)临界疏水阀开阀水锤及管道振动

针对超(超)临界疏水阀开阀水锤及阀后管道振动问题,运用充液管道振动分析的流固耦合理论及特征线法,建立开阀水锤及管道振动的数学模型,求解得到疏水阀在不同流量特性及不同套筒层数下阀开启时水锤压力、流体流速、管道轴向内力和管道振速的时域曲线。研究结果表明:水锤压力取决于流体的流速与压力相互作用,管道内力受水锤压力影响较大,局部受管道振速影响;额定流量恒定时,线性流量特性下水锤峰值压力明显小于快开特性,流速大于等百分比特性,超(超)临界疏水阀宜选用线性流量特性;随着套筒层数增加,水锤压力峰值和管道轴向内力峰值减小,但开阀初始阶段流速波动和管道振动增加。     

管力阀的分析与应用

介绍了管力阀的结构特点和工作原理,分析了管力阀与蝶形缓闭止回阀的性能差异,论述了管力阀可靠性高,停泵关阀过程平稳,消除水锤效果明显的功能。     

蝶式止回阀防水锤特性的研究及相关部件的设计

叙述了大口径蝶式止回阀开发过程中对关阀特性的分析，研究及其相关结构元件的设计思路、水锤计算概况，据此研制的新型蝶式止回阀经运行考核和工业性突然失电停泵关阀试验表明，关阀性特好，具备防水锤功能，能保证输水系统安全可靠运行。     

止回阀关阀水锤数值模拟研究

针对双泵并联给水回路系统,通过结构简化和假设,建立了水锤计算的基本方程和合理的数学物理模型。构造求解边界条件,利用特征线方法编制水锤计算程序,对双泵切换条件下的水锤现象进行分析计算。研究结果表明,止回阀在关闭过程中阀瓣与阀座出现了剧烈的碰撞现象,系统管路出现了较为剧烈的水锤压力波振荡,两台泵交替时管道压力波动幅度最大。     

管道耦合水击的最优阀调节问题研究

根据流固耦合理论,研究了耦合水击过程中的最优阀调节问题.建立了阀门最优化调节的数学模型,并研究了模型的求解方法.在算例分析中,分别按限定压力或应力阀调节问题进行计算,得出了不同条件下的最优阀调节规律及瞬变响应曲线.计算结果表明:在水击过程中,最大水击压力和最大米塞斯应力不一定出现在同一位置且不一定同时达到最小;以米塞斯应力为优化对象对管道的水击响应控制更为有利.     

水锤防护空气阀研究综述

空气阀作为输水系统中负压消除的有效设施,在管线充水、排水阶段也同样担负着重要的作用,但由于选型、布置等方面缺少系统性的指导,在实际工程中多按照经验进行选取,以致造成许多安全性事故的发生。综合国内外研究对空气阀的种类、主要功能以及维护等方面进行介绍,并主要针对空气阀在水锤防护方面的影响因素进行分析和讨论,指出了目前空气阀在设计、选用、布置等方面存在的问题,尤其是缺乏空气阀内部动态特性的研究,可为相关研究学者提供参考和帮助。     

基于比例阀的气动伺服系统最优控制策略

该文建立了基于比例流量阀控的气动位置伺服系统数学模型，并在此模型基础上进行最优状态反馈控制器设计，在实验中比较分析了常规PID控制和最优状态反馈控制器对系统性能的调节。研究结果表明系统性能稳定、超调小、响应快，抗干扰能力强。     

高性能止回阀结构设计的分析研究

对各种上回阀结构进行了分析对比,通过图解法和阀瓣运动规律分析,寻找出缩短蝶极开关周期,提高关闭速度,减小或预防水锤压力,减小流阻和阀瓣惯性,提高密封性能的方法。     

基于三维CFD方法的管路瞬变流特性研究

输流管道系统中的水锤现象是引起管道失效的主要原因,传统的分析方法常基于特征线法进行一维计算,而忽视了流体流动所带有的典型三维特征。因此,本文采用三维计算流体动力学(CFD)对关阀水锤现象进行分析。研究中,建立了直管路和分支管路试验模型,利用动网格技术实现阀门快速关闭,并通过UDF文件修改介质属性实现在瞬态模拟中实时考虑流体可压缩性。数值模拟结果与试验数据对比分析可知,三维CFD分析方法可以准确模拟关阀水锤的压力脉动衰减过程,并且2种不同管路中的压力脉动波动周期、波形与试验数据吻合程度较高,验证了三维CFD方法在管路瞬变流分析上的准确性。研究结果对与进一步改进一维瞬变流计算模型精度、水锤预防和管路设计有重要指导意义。     

浅谈大管径并联冷却循环水停泵水锤现象的消除解决

水锤现象是管道系统的重大的安全隐患,本文就消除水锤的常用防护措施进行了描述,并结合具体工程案例就大管径冷却循环水水锤现象进行分析并提出解决措施,经实践验证,改造效果良好,保证了冷却水系统的运行稳定,从根本上消除了水锤现象的隐患。