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供水泵站水力过渡过程的数值模拟及意义

时间:2023-08-19 理论教育 版权反馈
【摘要】:通过对供水工程水力过渡过程的计算机数值模拟,分析供水工程中水锤的发生与发展,科学地估计它可能带来的危害,及时有效地采取措施,避免或减少水锤带来的损失,对于保证供水工程的安全运行和制定科学的运行规程都具有重要的意义。对泵站进行水力过渡过程的计算机数值模拟,不但缩短了泵站设计的时间周期,优化了泵站研究的方案,大大降低了用于试验的经费,而且可以为泵站的安全运行和泵站的优化设计提供技术依据,因此意义重大。

供水泵站水力过渡过程的数值模拟及意义

在当今的技术条件下,水利工程建设中已经不再仅仅凭借工作经验进行施工而是越来越多依靠先进的技术和手段对工程中可能出现的情况进行模拟,其中用计算机来对水力机械及水工建筑中的水流状态进行模拟是当前发展起来的新方法。它可以通过大量快速计算在短时间内得出大量的较为准确的数据,为工程的设计和施工提供科学的理论依据。通过对供水工程水力过渡过程的计算机数值模拟,分析供水工程中水锤的发生与发展,科学地估计它可能带来的危害,及时有效地采取措施,避免或减少水锤带来的损失,对于保证供水工程的安全运行和制定科学的运行规程都具有重要的意义。

泵站水锤综合防护的目的:

(1)技术上安全可靠。根据GB/T50265—97 《泵站设计规范》,有可能产生水锤危害的泵站,在各设计阶段均应进行事故停泵水锤计算。在可行性研究阶段,允许采用简易图解法计算;在初步设计阶段及施工图阶段宜采用特征线法或其他精度比较高的计算方法进行计算。在计算泵站水泵启动和事故停泵的瞬变过程,应满足下列要求:

1)离心泵最高反转速度不应超过额定转速的1.2 倍,超过额定转速的持续时间不应超过2min。

2)立式机组在低于额定转速40%的持续运行时间不应超过2min。

3)最高压力不应超过水泵出口额定压力的1.3~1.5 倍。

4)管道任何部位不应出现水柱断裂。(www.xing528.com)

5)管道宜布置在最低压力线以下。

6)真空破坏阀应有足够的过流面积,动作应准确可靠;用拍门或快速闸门作为断流设施时,其断流时间应满足水锤防护的要求。

(2)经济上合理。

(3)管理上比较方便。

通过计算机数值计算方法来模拟各种工况条件下水泵和输水管路系统的水锤状况,包括压力、流量、泵的转速过程等,进而分析超常水锤压力可能出现的情况,校核阀门和压力管路的承受压力,针对计算分析结果采用必要的水锤防护措施,寻求阀门的最优关闭规律,来确保整个供水工程的安全运行。

对泵站进行水力过渡过程的计算机数值模拟,不但缩短了泵站设计的时间周期,优化了泵站研究的方案,大大降低了用于试验的经费,而且可以为泵站的安全运行和泵站的优化设计提供技术依据,因此意义重大。

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