由于当今计算机技术的不断发展,利用计算机来对水力机械及水工建筑物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;对供水工程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,优化了泵站运行的方案,大大降低了用于试验的经费,而且还可为供水工程的安全运行和经济运行提供技术依据。但在模拟计算中经常遇见一些难以跨越的技术难题,还有如何更有效地提高计算精度,还需要进行许多艰苦的工作。
(1)目前在进行供水工程水力过渡过程分析时,常采用稳定流状态下测量得到的水泵、阀门特性曲线,代替水泵和阀门的水力瞬变特性;用稳定流管道的阻力系数代替非恒定流的阻力系数等。这些都是与实际有出入的,有待进一步研究。
(2)关于水泵的全面特性曲线,存在以下两个方面的困难:
1)已有的并能查得到的水泵全面特性曲线比较少,且主要是国外资料。这就使得在水力过渡过程计算时,只能选择与分析计算泵站水泵比转速相近的水泵全面特性曲线代替,或采用已知的几种比转速的水泵全面性能曲线,推求需要比转速的水泵性能曲线,这无疑会给计算带来一定的误差。再就是尽管比转速相同,但国内生产的水泵与国外生产的泵相比其全面特性有差异。根据比转速的定义,比转速相同的泵其几何参数及性能参数有多种组合,由于国内外在设计思路上的差异,导致各有关参数不可能一一对应,这就决定了水泵之间特性的差异。(www.xing528.com)
2)在不同管材情况下,压力管道的糙率对水锤波波速的影响,进而影响到整个模拟计算的结果;在特殊水流条件下(如含沙量较大的水流),水锤波波速的求解问题以及它对水锤计算结果的影响,也有待进一步研究。
3)由于液控蝶阀的生产厂家仅提出阀门的开度与阻力系数的关系曲线,并没有阀门的开度与关闭管道面积之间的关系,计算中采用国内外已经有的经验或试验成果,产生误差。液控两阶段关闭蝶阀目前在泵站工程中应用较多,但从防护水锤的效果看,研究开发快关速度更快、快关角度更大的蝶阀,多阶段或无级关闭蝶阀则消锤效果可能会更好。
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