空气阀排气性能分析

空气阀已成为长距离输水系统中必不可少的设备,担负着管道充水排气,事故、正常停机进气及排气,水锤防护等多项任务.其选型合理与否对工程安全运行影响较大.为此,分析了空气阀排气性能实测资料与公式计算结果的差异,由于空气阀的排气面积与流量系数的乘积不是常量,因此提出在进行压力输水系统水力过渡过程分析时应采用空气阀的实测资料.     

空气阀数学模型及排气性能研究

空气阀是输水管道进排气的重要设备,具有充水排气、放空吸气,正常输水排气等功能,而且越来越多地用来作为水锤防护措施,因此空气阀的合理选型至关重要。从热力学基本原理出发,推导了理想气体和不可压缩气体两种假设空气阀数学模型,并对美国给水工程协会M51指南所提供的空气阀排气性能参数进行了误差分析。分析结果表明：理想气体假设模型具有较高的精度,不可压缩气体假设模型在压差较小的情况下具有较高的精度,在初次充水、放空等小压差工况下可采用该模型。同时,还以CJ/T217-2013中FGP型复合式空气阀排气性能参数为例进行了流量系数分析。结果表明：流量系数并非常数,而是一个随压差、口径变化的变量,因而在水力过渡过程计算中,流量系数应通过实测得到。研究结果可为空气阀的合理选型提供理论依据,同时也可为工程安全运行提供技术保障。     

长距离有压输水系统空气阀排气流量系数研究

在长距离有压输水系统中,空气阀防护水锤的效果往往与其进排气流量系数密切相关,而通常在进行空气阀的进排气流量计算时认为进排气流量系数为常量。研究通过分析比较空气阀排气性能规范实测数据与理论计算结果,得出空气阀的排气流量系数是随着阀内外压差的变化而变化的,应是一动态的系数,且工程实例计算结果表明排气流量系数采用固定值和动态值得到的空气阀的进排气特性有明显差别,从而为更准确模拟长距离有压输水系统的水力过渡过程提供技术依据。     

输水管线空气阀进排气孔径的合理选择

输水管线空气阀进排气孔径的选择,包括防水锤型空气阀低压进排气孔、缓冲板小排气孔和高压微量排气孔,不仅影响输水的安全性,而且严重影响工程投资。为了合理选择各种类型空气阀进排气孔径,本文首先提出了气体流量与流量系数、孔径、气压的函数关系,以及输水管液柱弥合水击压力与输水管直径、水击波速和空气阀流量改变量的函数关系;然后,建立了空气阀进排气孔径与输水管线充水和排水流速、负压控制要求及水击压力之间的函数关系,同时考虑了管材刚度和位置高程的影响。最后,分别以重力流输水管线和泵站加压输水管线为例,应用所得理论公式分别计算确定了复合式空气阀和防水锤型空气阀进排气孔孔径,结果表明按照本文公式确定的空气阀进排气孔径,不仅比按照常规经验确定的空气阀孔径小得多,而且可以有效削减输水管的液柱弥合水击压力。     

空气阀水力瞬变数学模型

空气阀是输水管道系统常用的防止水击破坏的智能化安全设备。针对目前空气阀水力瞬变数学模型假设气温T为常数及忽略空气阀高度影响的问题,首先基于等熵流动的气动力学理论,提出了新的空气阀进排气基本方程,然后,把空气阀、配套检修阀和连接管用一个具有自动进排气功能的调压室等效,提出了新的空气阀水力瞬变数学模型及其求解算法。与现有空气阀水力瞬变数学模型相比,在不考虑空气阀高度的条件下,新模型计算的最大水压更大,而负压也更低,这意味着以现有模型计算结果作为设计依据存在安全风险。考虑空气阀高度后,计算的输水管最大水压减小,但是负压也更加严重,因为等效调压室内水体对进排气有阻止延缓作用。此外,以空气阀气体为绝热流动所得计算结果作为设计依据是合理的,偏于安全的,因为在这种情况下计算的最大水压较大而最小水压较小。     

复合型空气阀防水锤的两阶段计算方法

针对空气阀水锤仿真中出现的“虚假”振荡,本文研究了其产生的原因,分析了复合型空气阀结构特点,重点探讨了怀特法在实际应用中存在的不足;着重介绍了“两阶段”空气阀边界条件,并结合工程实例,论证了该方法可以得到较好的仿真效果。     

供水工程空气阀的设置分析

管道供水工程的运行效果与空气阀的设置位置、间距和空气阀的进排气孔口尺寸关系密切。通过对管线中气体动态特性和管线输送气体能力的分析,提出了空气阀设置间距的建议取值原则。以管道充放水为控制工况,按照等体积原则推导了空气阀进排气孔口尺寸的理论计算方法。实例分析表明,经验取值与理论分析得到的空气阀设置方案存在明显的差异,理论分析得到的空气阀布置间距和进排气孔口直径比经验法更小。研究表明,以经验取值原则为基础,结合理论分析方法,可以为空气阀的设置和优化提供更为明确的分析依据。     

空气阀在长距离输水工程中的应用

介绍了输水管线中空气的来源、危害以及安装空气阀的必要性,对长距离输水管线中空气阀的设置进行了探讨,并根据国内外对有压输水管道气水两相流的最新理论研究和实验成果,对进排气阀的结构原理进行分析,论述了长距离有压输水管路进排气阀选型设计的相关问题。     

空气阀流量特性对水锤防护效果的影响分析

针对空气阀结构特征,建立其进排气边界条件,结合工程实例,重点研究了空气阀流量系数对管道内压力波动的影响.     

空气阀防护水锤的研究进展

输水工程中,有压管道发生水锤事故的危害巨大。空气阀是一种经济、安全的水锤预防措施,在工程中应用广泛。介绍了空气阀的工作原理,并从空气阀的理论研究、数值模拟、工程应用等方面详述了空气阀防护水锤的国内外研究现状,指出在空气阀机理和数值仿真等方面仍然存在许多亟待解决的问题,需结合物理模型试验,综合各学科基础理论,对空气阀的进排气动态特性、数值仿真、合理选型及优化布置进行研究。     

排气阀的技术性能及选择

随着长距离调水工程的实施,管路排气不畅造成的爆管现象频繁发生,造成经济损失大,且严重影响了供水系统的安全和稳定运行。解决管路存气问题的有效办法之一是选择和安装性能良好的排气阀。本文分析了管路排气不畅对供水系统造成的危害和目前我国市场上常见排气阀的结构形式及其技术性能特点,及选择安装的技术建议,旨在帮助用户正确选择排气阀。     

新型针肋式空气冷却器性能浅析

介绍了新型针肋式空气冷却元件结构和布置,并通过与穿片式空气冷却器的对比计算,分析了新型针肋式空气冷却器的优点和不足,为今后更好、更经济合理地进行选型提供参考.     

长距离输水系统中空气阀的运行特性研究

长距离管道输水工程中,空气阀是重要的排气和负压控制设备。准确模拟空气阀运行特性,对整个供水工程的安全至关重要。为此,分析了空气阀的工作特点,在热力学第一定律的基础上建立了新的空气阀的数学模型,并采用特征线方法,对空气阀的水锤防护作用进行了计算分析。计算结果发现,与采用传统的空气阀数学模型相比,空气阀的进排气过程具有一系列新的特性。     

空气阀口径和型式对压力管线水锤防护的影响

通过ＫＹＰｉｐｅ２０１０水锤分析软件,对空气阀口径和型式的变化进行了分析研究。结果表明:变化剧烈的凸点驼峰位置组合式空气阀的口径调整对整个管线的压力影响非常大,随着空气阀的孔径减小（ＤＮ２００变为ＤＮ１００）,进气量会随之减小,且最大瞬变正压随之减小,但在高点驼峰处的负压有所增大,减小负压的效果一般;在同等口径下（ＤＮ２００）,将组合式空气阀调整为三阶段缓闭型防水锤空气阀,全线的最大瞬时正压水头大幅度降低,水锤防护效果大幅度改进,且全线最小瞬变压力水头为０ｍ,消除了负压;不同空气阀型式消除负压的作用是不同的。     

固定式锥形阀水力特性试验研究

未来水力式升船机的发展趋势是"超高升程、超大提升质量",对控制阀门的要求很高.综合分析典型工业阀门的水力特性可知,固定式锥形阀较为适应水力式升船机的发展需要.为全面掌握该类阀门的水力特性,通过物理模型试验,对DN150固定式锥形阀进行了系统全面的水力特性研究.成果表明,锥形阀过流能力较强、阀后流态简单、管壁压力分布稳定...