复杂管道水击计算的电算方法及通用程序

本文讨论由多根串联、分叉管组成的复杂管道,水击计算的电算方法。提出了末端条件为阀门、孔口、封闭端,阀门启闭规律为曲线(含直线),以及同、异步启闭等各种情况下,计算正、负水击的电算通用程序。安徽省流源水电站引水管道设计时,采用本程序计算水击,很短时间内,为设计者提供了满意的成果。     

应用微型计算机求解分叉管道水击的通用程序

本通用程序,可用于支管出口条件为:阀门、封闭端以及孔口等组合的各种分叉管的水击计算。只要从链盘上改变输入的数据(程序本身不需更动),便能迅速得到相应情况的水击计算成果,节约计算时间,且成果精度高,特别对大量不同情况或支管根数较多时,更显优越。 在程序中,采用特征线法,阀门启闭为曲线(含直线)变化规律,并考虑了摩阻水头损失。程序结构紧凑,需要贮存单元少,使用简单,采用BASIC语言,便于在各类小型及微型计算机上运算。     

密闭管道水击现象实验研究

密闭输送是我国今后主要的输送油品的方式。对液体管网进行正确的水击计算分析,使其能够作为控制管道水击现象的参考依据和措施,并对防止和减轻液体管网水击破坏的分析具有非常重要的研究价值。本文借助等温输油管路实验台研究管道的水击情况,通过实验研究,对发生水击时的压力变动进行定量分析和对比,验证了几种可以避免或减小水击损害的措施,并通过改进实验减小了管道及泵站对水击波传递的影响。     

流速及管道特性对水击的影响

应用特征线法 ,对钢管及 PVC管道中水击进行计算 ,分析了管道中水流流速及管道材料、管壁厚度对管道中水击压强大小、水击压强的增长过程及其相长的影响     

多重阀门关闭降低高压管道水击压力的机理和实验研究

高压管道中阀门的关闭会产生水击压力,水击压力过大会破坏管道系统,造成严重的安全事故。提出一种多重阀门关闭降低水击的新方法。为了得到管道内水击压力,采用CFD软件仿真进行计算。多重阀门关闭方法相较于一般的单个阀门关闭,有效地降低了管道中产生的水击压力;并通过试验验证了多重阀关闭方法的有效性。在此基础上完成了双阀门关闭模型的各参数影响水击压力数值的模拟仿真计算,得到上游阀门开度、阀门关闭速度、两阀门间距对水击压力的影响规律。通过对比三阀门关闭模型的水击压力模拟仿真计算,得到双阀门是最优选择的结论。研究结果提出了一种降低高压管道中的水击压力的新方法,对高压管道的安全输送有重要意义。     

埋藏式钢筋混凝土岔管的有限元计算范围

采用有限元法研究了埋藏式钢筋混凝土岔管的计算范围。研究中认为混凝土衬砌及围岩是线弹性体，并考虑了围岩不同弹性模量对计算范围的影响。算例给出了埋藏式钢筋混凝土岔管关键部位的应力受相关因素影响的情况。最后通过综合分析得出了埋藏式钢筋混凝土岔管的有限元计算范围值。     

纵向裂缝对隧道钢筋混凝土衬砌结构影响的试验

基于荷载 结构模型,开展了钢筋混凝土衬砌的加载试验.通过分析钢筋混凝土衬砌加载过程中结构的变形和裂缝展开规律,获得了纵向裂缝深度与结构转动刚度的关系曲线,提出了单一裂缝情况下钢筋混凝土衬砌的计算模型.该模型根据连接弹簧单元来模拟衬砌裂缝,弹簧单元的参数根据衬砌结构试验结果和理论分析确定.通过该模型得到的承载安全系数可以评价带裂缝衬砌是否需要进一步加固,对实际隧道工程具有指导意义.     

基于车辆荷载作用对埋地排水管道的影响分析

本文通过有限元分析的方式,建立了振动荷载以及均布荷载下的埋地排水管道模型,选取了钢筋混凝土管,玻璃钢管以及HDPE管三种管材作为研究对象,分析了不同埋深、不同管径等情况下管道竖向位移情况,并据此提出管道的选择以及地基处理意见.     

垂直管道水力输送的水击研究与AMESim仿真分析

为降低深海采矿中矿物垂直水力提升中的水击现象,根据垂直管固液两相流的特征,考虑固液两相流密度、浓度、弹性模量等特点,对垂直管水力提升不稳定流开展研究。推导出粗颗粒—匀质浆体两相流提升水击压力波波速方程、连续方程和运动方程,并且基于AMESim软件搭建了垂直管道水击仿真模型。分析了不同管道长度、不同管道直径以及不同颗粒浓度下的水击特性。仿真结果表明:每增加18 m管道长度,平均可以降低约12%的压力峰值,同时减小压力波对管道壁的冲击;每增加10 mm管道直径,也可以降低约7%的压力峰值,但流速增加,紊流强度增大;粗颗粒浓度每增加6%,压力峰值相应增加约2%,与此同时对管道壁的冲击也增加。研究方法及结论对于实际深海采矿中的垂直管道提升具有指导借鉴意义。     

地下钢筋混凝土岔管围岩稳定及结构数值分析

以国内某抽水蓄能电站的钢筋混凝土岔管工程为例,从围岩开挖支护、围岩与衬砌相互作用和钢筋混凝土结构等方提出了围岩、混凝土等材料的数值模拟方法,通过三维有限元线性和非线性计算,分析研究了地下钢筋混凝土岔管在施工、运行等工况下,围岩、衬砌结构的应力与变形,以及混凝土岔管结构配筋和配筋后应力、裂缝开展等问题.结果表明：在开挖阶段由于地应力释放在主、岔洞交叉处会产生拉应力,塑性区开展较深;正常运行工况在内水压力作用下岔管结构大部分区域存在拉应力,裂缝较大;检修工况在外水压力作用下仅在主、岔管交叉处存在拉应力区,裂缝较小;结构配筋时,轴向配筋应该由外水作用的工况来控制,环向配筋由内水作用为主的工况来控制.     

含粗颗粒固体物料在垂直管流中水击规律

细颗粒与流体形成的均质或伪均质浆体,可以作为单相流体考虑水击问题.但对于含粗颗粒物料的固液两相流体,由于粗颗粒与流体跟随性较差,水击过程中动量传递特性与细颗粒差异较大;同时,粗颗粒孔隙中含有的气体在水击发生时可以产生较大的压缩变形,改变了颗粒的弹性模量,对水击特性有重要影响.基于浆体水击波速公式,利用试验数据得出粗颗粒与流体的跟随性计算公式,引入颗粒孔隙气体分数修正颗粒弹性模量,推导出了含粗颗粒物料在垂直管流中水击波速公式.将该公式计算结果与锰结核垂直提升管道实验水击波速实测结果比较,二者比较吻合.     

水击和调压室水力实验装置研制

自主研制的水击和调压室水力实验装置,可测定阀门不同启闭规律和管道上不同流速条件下的最大水击压力、水击压力过程线、沿管道水击压力分布以及调压室最高最低涌浪水位和水位波动的衰减过程;并且利用计算机测控,一次完成水击和调压室水力实验测控过程及数据采集和波型回放;通过实验证明,压力管道最大水击的实测值和理论计算值吻合,设置调压室时,调压室最高、最低涌浪水位和水位波动过程与实际情况完全吻合。     

水电站压力管道最优管径序列的确定

水电站压力管道的管径通常分段用解析法计算确定,由此所得的管径序列不能确定为最优序列.本文对用动态规划法决策露天钢管最优管径序列的方法进行了探讨,在该法的优化计算中,将具有N管段的管径作N维设计变量考虑、取整个管道的年费用最小为计算准则,而管道中的水击压力分布和流量过程则通过迭代计算同时确定.文中列有某工程算例的一些结果.计算表明该法所得最优管径序列可信,结果较解析法精确,计算工作量较枚举法小得多,是一种可靠而有效的确定最优管径序列的方法.     

水力系统模型对电力系统低频振荡分析的影响

导出了用于电力系统小干扰稳定分析的水轮机模型和计及弹性或刚性水击时的引水系统模型。通过对长江三峡电力系统低频振荡的计算分析，详细讨论了在不同参数如，水流惯性时间常数和管道反射时间常数下水力系统的三种模型（简化模型、刚性水击模型和弹性水击模型）对电力系统低频振荡分析的影响     

一起工业抽汽管路爆裂原因分析

在有压管道系统中,由于某一管路元件工作状态的改变,使液体流速发生急剧变化,同时引起管内液体压强大幅度波动的现象叫做水击或水锤。当水击发生时会导致管道系统强烈震动、噪声和空蚀,甚至使管道严重变形或爆裂。     

发电厂防止汽水管道水击的措施

发电厂汽水管道发生水击，会对电厂的安全生产构成严重威胁。本文根据水击发生的原因及其征象，采取适当运行技术措施，避免或减小水击的危害，保证热力发电厂汽水管道的安全运行具有重要意义。     

管道水击现象的简析

火力发电厂的给水再循环管道、减温减压管道、饱和蒸汽管道等管道在运行过程中经常发生水击和振动现象。当管道内的压力较高时,这种水击和振动还可能造成管道和管件破裂,影响机组的安全运行。     

最优水击及最优开度的探讨

水轮机的开度变化规律对水击压强影响很大,反应十分灵敏。本文主要从理论上探讨在相同的T_s值下,找出一种最优的关闭规律,使相对水击压强ζ值小于任何关闭规律下的最大相对水击压强ζ_(max)值,相应于这种最优关闭规律下的开度称之为最优开度,而在最优开度下发生的各相同号等值正水击称之为最优水击,其值小于一相水击值或末相水击值。文中提出最优水击及其最优开度的计算公式和推导、计算举例,时一相水击(高水头水电站)和极限水击(中低水头水电站)的分析计算。水击压强是设计水电站的压力水管和进行机组强度计算必须计入的一项主要动荷载在相同的T_s值下,采用最优开度可以减小水击压力,从而可以降低建筑物和机组之造价。初步研究表明,对水头200米以上的高水头水电站来说,采用最优水击计算法更具有明显的经济价值。当然,采用最优开度后,相应地要求水轮机的调速设备必需具有相当高精度的分两段不同等速的关闭装置。     

流体输送管道水击载荷动力学模拟分析

在流体输送管道中,因各种原因会发生水击现象,从而对管道以及管线上的设备造成危害。为深入了解管线水击现象的产生与发展过程、压力波动及其不稳定载荷对管道结构的影响并预防水击所带来的破坏作用,用管道应力分析、设计软件CAESAR II建立了某输送管线突然停泵造成管线中的压力波动影响的管道动力学模型,根据水击载荷频谱分析了在水击载荷动力作用下输送管道内各关键点的位移、应力和支反力,同时进行了输送管道系统的模态分析和固有频率分析。这些结果为合理设计输送管道、管道强度设计和消除水击现象提供了参考依据。     

弥合性水击弛豫计算方法及其射流-缓冲机理分析

为分析弥合性水击中的射流-缓冲机理,建立了能够实现自适应过程的多相弛豫计算方法,并通过水气两相激波管验证了该计算方法的合理性及稳定性.对弥合性水击中的内部流动机理进行分析,结果表明:对于二次压力变化值高于理论计算值的弥合性水击,其流动按规律可以分为直接水击阶段、缓冲水击阶段和射流水击阶段;在缓冲水击阶段,空穴泡粒的存在...