应用微型计算机求解串联管和简单管水击的通用程序

本通用程序中,水击计算采用等时段网格特征线法,阀门启闭为曲线(含直线)变化规律。本程序结构紧凑,需要存贮单元少,使用方便灵活,节约计算时间,成果精度高,只要从键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下,串联管或简单管的水击计算结果。可用于露天钢管、露天钢筋混凝土管、无衬砌隧洞和埋藏式管道(钢板衬砌或钢筋混凝土衬砌或混合衬砌)等组合的串联管,以及各种简单管道的水击计算。特别对于大量不同情况下的水击计算更显优越。     

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。     

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。     

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。     

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。     

基于改进的水击方程的计算程序编制与应用

基于改进的水击方程,用矩形网格差分格式及其算法原理,研究了特征线求解水击的方法,用C＋＋语言编制程序,对水平放置的简单管道在阀门逐渐关闭时的水击进行了模拟计算,并分析了计算结果的合理性。     

管道系统泄漏检测的瞬变水击压力波法

管道系统的泄漏影响着瞬变水击波波形的畸变和衰减特性,比较研究了两种阀门关闭激励速度对管道泄漏瞬变检测精度的影响.在此基础上,基于阀门部分快速关闭,提出管道系统泄漏检测的瞬变水击压力波法,即利用第一个瞬变压力波波形上的间断点时刻定位泄漏位置,间断点衰减幅值辨识泄漏量,并通过不计算管道内部计算断面的特征线法理论推导出了泄漏量参数与该衰减幅值之间的关系式.给出了该方法的检测步骤,并对该法进行了数值验证.仿真结果表明该方法简单、有效.     

阀门系统的过流特性及其对瞬变过程的影响

阀门的过流特性以及水击压力控制是输水管道优化运行的关键技术之一。为了确定复杂阀门系统的流量系数并控制阀门在关闭过程中产生的水击压力,运用有压管流的基本原理推导出阀门系统的综合流量系数计算公式,并以流量系数的变化过程来评估管路中产生的最大水击压力。结果表明,压力管路中产生的最大水击压力与流量系数的变化规律直接相关,对于同样的管路控制工况,流量系数的变化过程越平缓,所产生的水击压力越小。     

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     

调压塔对输水管道压强影响研究

为了解决城市供水管道破裂这一重大难题,研究调压塔对城市输水管道压强的影响。本文在分析了调压塔对水击波压力影响后详细研究了不同类型的调压塔对输水管道压强的影响,其中调压塔类型主要涉及圆筒式、阻抗式、双室式;接着重点分析了调压塔与阀门相结合对输水管道压强的影响,主要包括中间阀门对管道压强的影响和中间阀门与调压塔相对位置对管道压强的影响等。     

输油管道过渡过程最优控制策略

分析了水击产生的原因,结合瞬变流动控制的基本理论,分析了管道不稳定流动的水击保护的各种方法,基于鲁皖成品油管线部分水击工况的超前保护的仿真模拟,指出超前保护控制系统的优缺点,提出了过渡过程主动控制决策系统的研究方法.以大落差输油管道停泵事故为例,采用空间特征线方法与最优化方法对管道的限压及限时反问题进行了求解,得到了停泵保护的阀门最优调节规律及系统最小水击压力.实例分析结果证明了输油管道主动控制系统的优越性,对输油管道调度控制具有实际的指导意义.     

输油管道过渡过程最优控制策略

分析了水击产生的原因,结合瞬变流动控制的基本理论,分析了管道不稳定流动的水击保护的各种方法,基于鲁皖成品油管线部分水击工况的超前保护的仿真模拟,指出超前保护控制系统的优缺点,提出了过渡过程主动控制决策系统的研究方法.以大落差输油管道停泵事故为例,采用空间特征线方法与最优化方法对管道的限压及限时反问题进行了求解,得到了停泵保护的阀门最优调节规律及系统最小水击压力.实例分析结果证明了输油管道主动控制系统的优越性,对输油管道调度控制具有实际的指导意义.     

管路水击压力的数值模拟

阐述了管道中水击压力波传播的原理,在考虑管壁和流体粘性摩擦的条件下,建立水击2-方程模型进行数值模拟,并与经典水击模型进行了对比仿真分析.结果表明:水击过程中,两模型的阀门处最大压力增值和周期均相同,分别为127 m水柱和72 s;2-方程模型的管路压力值逐渐衰减,直至消失.     

简单管路中水击的类型偏误分析及解析计算

简单管路的水击分析是水电站设计的重要部分。该文对目前设计中采用的阀门开度匀速变化时水击的解析计算中存在的问题进行研究,详细推导和分析水击计算的区域划分,给出了正确的负水击区域划分图;通过以直线代替曲线的方式,提出足够精确的简化水击区域划分图;通过与精确水击区域划分图的比较,阐明了简化水击计算中可能出现的类型误判;基于直接求取水击最大值的考虑,提出第一相水击和末相水击类型的后验判别方法。此外,还给出了直接水击和第一相水击的直接计算公式。算例分析表明:该文给出的水击区域划分、提出的水击类型后验判别方法以及推导的水击直接计算公式正确可行。     

对直接水击计算公式的探讨

本文根据阀门逐渐关闭时,产生三角形水击起始波的假定,推导出直接水击压强的计算公式,以及直接水击时,存在一个最大水击压强的理论值。还进一步论证了,水击波传播速度与阀门关闭时间无关。     

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。     

某回流管道与阀体出现砂眼的理论分析与对策

中海石油(中国)有限公司某平台生产水前滤水罐通过自动调节阀开关控制回流污水流量,以稳定罐内液位。而由于管线布局设计缺陷,调节阀门频繁动作导致污水冲击管道内截留气团,造成阀门及管道多次出现砂眼刺漏,存在安全环保生产隐患。通过建立水流冲击管道内滞留气团模型并进行水击压力计算,分析频繁出现砂眼刺漏的原因,并通过针对性的自主改造设计成功解除了此处隐患。     

水击基本方程中斜坡项的影响

在水击基本方程的连续性方程中,斜坡项-Vsinα是否存在是一个长期争论不休的问题.本文利用控制体积法证明了斜坡项的存在性,并利用电算实例定量地给出了斜坡项的影响.同时给出了考虑斜坡项影响的电算法.研究表明,在水击计算中应考虑斜坡顶的影响.     

电厂阀门泄漏的计算流体力学仿真研究

目前对电厂疏水管道阀门泄漏多采用基于传热原理的内漏自动检测计算方法,但是已有研究尚未对阀门泄漏时管道内流体的流动和传热进行分析,且对温度测点如何布置以及温度测量的精度要求也缺乏研究。针对以上问题,采用计算流体力学仿真的方法,研究了阀门泄漏时管道内传热和流动情况,分析了不同的管道直径和保温材料对所测温差和泄漏量的影响。研究结果为实时监测阀门附近流量的动态变化,进行工程现场诊断疏水阀门的泄漏故障提供了模型方法和参考。