有压输水管道系统气液两相瞬变流研究综述

综述一个多世纪以来，有压输水管道系统中有关气体释放、空穴流及液柱分离，计算分析方法，水锤防护及实验研究等方面的主要研究进展，并提出还需对气液两相瞬变流基本理论，空气进排气阀的特性，截留气闭的动态特性和动力特性，实际工程优化设计理论等诸多方面进一步研究。     

有压管道结构运动对管内水锤压力的影响研究

针对经典水锤理论忽略结构对水锤压力影响的问题，深入研究了管道运动对管内水锤特性的影响，建立了水锤流固耦合数学模型，分别研究了管道轴向运动、横向运动和扭转对水锤压力的影响．通过具体实例，研究了流固耦合对管内水锤压力特性产生影响的程度．     

复合式排气阀用于长距离输水系统水锤防护

针对具体工程提出了利用复合式排气阀进行长距离输水系统水锤防护的措施.结果表明:复合式排气阀可避免因液体汽化形成的断流弥合水锤,大幅度降低水锤暂态过程中管路最高正压、最低负压的绝对值;长距离输水系统应在缓闭阀出口、管路最高点、局部凸起点以及大坡度长距离上升段的适当位置安装复合式排气阀.     

长距离超高扬程输水系统水锤防护模拟研究

为研究长距离、超高扬程、一次加压提升的长距离输水系统水锤防护问题,结合我国西北地区某工程实例,针对超高扬程达370 m、一次加压提升的长距离输水系统建立了水锤防护设备模型.以特征线法对其进行求解,分别以两阶段控制阀、单向调压塔、气压罐为水锤防护设备方案,建立水锤防护设备模型,分别模拟分析事故停泵管线水锤防护效果,最终通过综合对比技术性能和经济性能来确定最优的水锤防护方案.结果表明,对于超高扬程、一次加压提升的长距离输水系统,在水泵出口处设置气压罐进行水锤防护,能够有效缓解过高和过低的水锤压力,水锤防护效果好.针对不同长距离输水工程特点,建立各种水锤防护设备模型,以特征线法进行求解,其求解结果有效指导水锤防护方案的优选.     

输水管路水力计算对水锤防护措施的影响

文章通过对水锤现象的分析、分类以及计算方法的研究,寻找杜绝水锤发生的措施,利用先进的水锤计算软件PIPENET精确地计算摩阻系数n值范围,以此杜绝水锤现象的发生,并通过模拟计算寻找到了摩阻系数n值的最佳取值范围。     

输水管路水力计算对水锤防护措施的影响

通过对水锤现象的分析、分类以及计算方法的研究,寻找杜绝水锤发生的措施,利用先进的水锤计算软件pipenet来精确的计算摩阻系数n值范围,以此杜绝水锤现象的发生。采用模拟计算寻找到了摩阻系数n值的最佳取值范围。水力计算过程中考虑水锤计算方法对于杜绝水锤现象的发生是十分必要的。     

农田管道输水系统管径选择问题研究

目前在农田管道输水系统设计中，最优管径的计算常采用给水管道工程管径化化设计的理论和方法，而没有考虑轮灌对系统的影响。本文借鉴给水管道工程计算方法，结合农田管道输水系统自身特点，引入管网系数，提出农田管道输水系统管径优化选择方法，并进行了实例计算。     

输水管道系统空穴特性计算

在引黄入晋工程联接段水工模型试验研究基础上，计算了有空穴存在时输水管道系统的瞬变流动特性，得出了空穴体和压力变化规律，同时提出了空穴存在条件和确定边界的方法。为类似的研究计算和防止管内汽蚀提供了一个范例。     

重力有压流长距离输水可靠性模拟

以重力有压流长距离输水系统为研究对象,采用水厂需水量满足程度作为系统可靠性的量化指标,建立输水系统可靠性模型,模拟分析了连通管间距对输水系统可靠性的影响.算例结果表明,随着连通管数目的增加,系统可靠度趋于稳定;同一连通管间距下,输水距离越大,系统可靠度越低;随连通管间距的减小,输水距离导致的可靠度差距逐渐减小.在保证输水系统可靠度要求的前提下,定量测算了不同输水距离下连通管间距的参考值,为科学设计长距离重力有压流输水系统,提高系统可靠性提供依据和参考.     

水电站有压引水系统的暂态计算分析

讨论并进行了水电站有压引水系统中，水击压力、调压室水位波动及机组速率变化三者之间的联合电算求解．     

输气管模拟实验系统开发

该文对自主设计和开发天然气长距离管道输送模拟实验系统进行研究,可准确模拟管道长度、起终点压力的变化对管路沿线压力流量的影响,以及管线出现泄漏时沿线压力和流量的变化。该实验系统可用于油气储运专业天然气管道输送课程的实验教学以及相关科研实验。     

天然气集输管网仿真技术研究

通过建立天然气管网管道元件以及非管元件仿真数学模型,采用隐式差分法将偏微分模型转换为有限差分方程,并采用牛顿-拉夫逊法求解模型,最后对某天然气管网进行了仿真分析,结果表明:各管道中的压力没有超过管道允许压力,部分管段压降、流量很小,增输潜力巨大,因此,可以调整输气方案,适当增加输气量.     

长沙市供水管网运行管理及系统改造问题的探讨

分析了长沙市供水管网的现状及对水质的污染 ,提出了将生活饮用水与生产、消防用水用不同的供水管网系统提供的分质供水方式 ,以解决饮用水水质问题 ,并就分质供水与管网改造在技术上和经济上的可行性进行探讨     

天然气管输系统输气潜力分析及精细化管理研究

天然气管输系统的输配气能力是影响天然气定价的关键因素,然而学者们对于天然气管输系统输气能力的研究未考虑安全文明运行的要求,且未结合精细化管理来提高输气能力。本文利用气体管道仿真软件TGNET,结合广安天然气管输系统的实际运行情况,考虑安全运行和降噪要求,从站场工艺管道流速限制、输气干线管道流速限制、其他限制条件3个方面分析了该管输系统的最大输气潜力,并基于精细化管理角度提出了提高天然气管输系统输气潜力的措施。研究表明:从以上3个方面可以有效分析天然气管输系统的最大输气潜力;从设备维修、设备维护、建立设备管理案例库、建立奖惩制度4个方面,可以有效提高天然气管输系统的输气潜力。这对确定合理的天然气定价、提高供气调度的准确性提供了参考价值。     

Research on On-line detection system for natural gas pipeline

Four methods for testing the thickness and defect of pipeline are compared and analyzed in this paper. The testing principle of magnetic leakage flux based on electromagnetism is discussed in detail. From the experiments of sensor character, the effects caused by some factors are found, which give some important information for sensor design, and this method is proved reasonable and effective. The mechanical and electrical structures of inspection equipment, as well as its working principle and technical features are introduced. In this paper, control flow and software design are discussed, too. This detection system has been successfully developed. Experiments show that this detection system has high resolution and can be put into practice.     

泵系统管线局部凸起水锤防护措施的研究

针对舒安泵站供水系统的特点，应用水锤基本理论和特征线方法，对系统无任何防护措施和加设水锤防护措施的事故停泵水力过渡过程进行了计算机数值模拟，对空气阀和单向调压塔两种防管道负压措施进行了比较分析．计算结果表明，在局部凸起点附近加装单向调压塔更能较好地避免液柱分离的发生．     

基于函数链神经网络的管道煤气流量计量系统

在管道煤气计量系统测量中引入管道煤气相对湿度修正,并采用湿度传感器转换相对湿度信号,利用函数链神经网络对管道煤气工况温度下所对应的水蒸汽饱和压力进行拟合,得到基于函数链神经网络的管道煤气流量计量模型和在线计量系统,从而大大简化管道煤气流量计量软件,在流量计设计范围内实现管道煤气流量实时在线计量.实际应用结果表明,该计量系统测量管道煤气流量误差小于0.7%.     

基于UDF方法的阀门变速关闭过程中的水击压强计算研究

采用Fluent中的滑移网格技术模拟了球阀的转动过程,对管道中阀门突然关闭引起的水击压强进行了数值计算。计算采用标准k-ε模型并考虑了水的压缩性。通过UDF定义球阀的转动速度,分析了关阀时间和关阀方式对水击压强的影响。结果表明阀门匀速关闭时增大关阀时间对减小水击压强的作用效果在0．3 s之前较为明显;阀门关闭时间一定时,减速关阀方式能有效降低最大水击压强。     

天然气管道投产置换过程模拟实验研究

投产置换是天然气管道建成后投入运行的一个关键环节,为确保置换过程的安全性,对置换过程中气体的混合规律进行了研究.根据二元体系气体紊流扩散原理,在实验室内构建了天然气管道投产置换过程的模拟实验系统.利用该实验系统,分别对不同流速、不同背压下管道内气体的扩散过程进行模拟试验,获得了置换过程中受流速和背压影响的天然气与氮气、氮气与空气的扩散规律,为管道投产置换合理确定氮气用量提供了理论依据.