【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种计算供水系统极限飞逸水锤压力的方法，属于水利水电工程领域。
技术介绍
由于我国水资源分布不均衡、地区生产和经济发展不均衡、水污染等原因造成部分地区水供应紧张。我国因此建设了许多供水工程以缓解地区用水紧张的局面。除在少数地形条件下适用重力流供水，大部分供水工程需采用加压方式供水。在供水系统无水锤防护措施保护的情况下，一旦出现水泵掉电事故，将造成水泵后的管道内压力下降过大。如果管道内压力降低到水的汽化压力，将产生空穴，出现液柱分离。随着管道内压力的波动，当该处压力升高时，将发生液柱弥合，产生数倍于静水压力的弥合水锤压力，会对管道和水泵造成严重的破坏。故，对无水锤防护情况下的停泵水锤压力进行求解，是水锤防护方案设计前的必要步骤。特征线法是目前求解工程停泵水锤的实用方法，其优点为仿真精度高、可模拟复杂系统，且物理概念清晰。但是计算量大，需要计算机的辅助。对于简单的加压供水系统，上世纪七十年代提出了帕马金(J.Parmakian)图解法以及富泽清始图解法。帕马金图解法没有考虑水泵全特性和管道摩阻的影响，同时该方法仅限定于求解比转速为130的离心泵，只适用于管道较短、摩阻可忽略、且机组的转动惯量较大的系统。富泽清始图解法没有对水泵比转速的限定，同时它考虑了管道摩阻，并且可求出管道在事故停泵过程中的最小压力，同帕马金图解法比相对较优。但是这两个方法均为经验方法，不具备充分的理论依据，且对于长距离供水工程的误差较大。随着近半个世纪的发展，水泵机组转动惯量GD2大幅下降，供水管道长度L大幅增加，水泵效率进一步提高，水泵全特性对水锤的影响越来越显著，事故停...
【技术保护点】
一种计算供水系统极限飞逸水锤压力的方法，其特征在于：首先假定发生极限水锤；由极限水锤的特性、管道水锤传播的特征方程及水泵的基本方程得到水泵零流量时间TQ及对应的水泵扬程H，以及最大压力降低时间[TQ]及最大压力降低值ΔHP计算公式：H=C3-C32+4(αζm0n0H0Hr-αn02HBHr+αn02HUHr)2]]>TQ=1θLQ0gA1HB-HU-H]]>H‾=HB-HU-1θLQ0gA1[TQ]]]>ΔHP≈ΔH=H‾-H0]]>其中，H为第n相末水泵零流量状态下的扬程；α＝WH(π)；m0为初始的无量纲力矩；n0为初始的无量纲转速；H0为水泵初始扬程；Hr为水泵额定扬程；HB为出水池水位；HU为进水池水位；φ为力矩变化曲线的凹度，θ为水泵流量变化曲线的凹度，为管道内水体的惯性时间常数，V0为初始状态下的总管道流速，为水泵机组惯性时间常数，GD2为水泵电机的转动惯量，Nr为水泵额定转速，Pr为水泵额定功率；C3＝HB‑HU+(φ‑...
【技术特征摘要】
1.一种计算供水系统极限飞逸水锤压力的方法，其特征在于：首先假定发生极限水锤；由极限水锤的特性、管道水锤传播的特征方程及水泵的基本方程得到水泵零流量时间TQ及对应的水泵扬程H，以及最大压力降低时间[TQ]及最大压力降低值ΔHP计算公式： H = C 3 - C 3 2 + 4 ( αζm 0 n 0 H 0 H r - αn 0 2 H B H r + αn 0 2 H U H r ) 2 ]]> T Q = 1 θ LQ 0 g A 1 H B - H U - H ]]> H ‾ = H B - H U - 1 θ LQ 0 g A 1 [ T Q ] ]]> ΔH P ≈ ΔH = H ‾ - H 0 ]]>其中，H为第n相末水泵零流量状态下的扬程；α＝WH(π)；m0为初始的无量纲力矩；n0为初始的无量纲转速；H0为水泵初始扬程；Hr为水泵额定扬程；HB为出水池水位；HU为进水池水位；φ为力矩变化曲线的凹度，θ为水泵流量变化曲线的凹度，为管道内水体的惯性时间常数，V0为初始状态下的总管道流速，为水泵机组惯性时间常数，GD2为水泵电机的转动惯量，Nr为水泵额定转速，Pr为水泵额定功率；C3＝HB-HU+(φ-1)βζn0H0+αn02Hr，β＝WB(π)；TQ为零流量时间；L为管道长度；g为重力加速度；A为管道面积；Q0为管道初始状态下的总流量；[TQ]为最大压力降低时间，为零流量时间TQ向上取到整数倍相长后所得；为[TQ]时刻的水泵扬程；ΔHP为泵后最大压力降低值；判定发生首相水锤时，由首相水锤的特性及极限水锤假定时的计算结果，得到首相末时刻的泵后压力降低值ΔHP与零流量时间TQ及对应的水泵扬程H满足以下关系： ΔH P = ( H - H 0 ) ( 1 + 2 L a - T Q ...
【专利技术属性】
技术研发人员：张健，俞晓东，陈胜，范呈昱，罗浩，张磊，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。