空气阀水锤防护特性的主要影响参数分析及优化

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1、２００９年６月农业机械学报第４０卷第６期空气阀水锤防护特性的主要影响参数分析及优化刘志勇刘梅清（武汉大学动力与机械学院，武汉４３００７２）【摘要】对空气阀水锤防护特性的主要影响因素进行了试验分析。结果表明：在合理位置安装合适进排气孔口径的空气阀可有效防止因水柱分离再弥合而导致的巨大水锤升压，但空气阀的防护效果受安装位置和进排气孔口径的影响较大；口径过大，在排气过程中会产生较大的水锤升压，口径过小则可能因进气量

2、和进气速度不够而达不到水锤防护的效果，实际应用中应对进、排气孔口径进行优化或采用“快进慢出”的结构形式；对本试验装置，空气阀应安装在首先产生水柱分离的位置，不合理的安装位置会加剧管道中的水锤压力上升。在此基础上，建立了空气阀参数和泵出口阀关闭程序的优化模型，并采用遗传算法进行求解。将上述优化方法应用到实际供水工程的水锤防护，提出了适宜的水锤防护措施。关键词：空气阀水锤防护影响因素优化中图分类号：犜犝９９１３９文献标识码：犃犃狀犪犾狔狊犻狊犪狀犱犗狆狋犻犿犻狕犪狋犻狅狀狅犳犕犪犻狀犐狀犳犾狌犲狀犮犻狀犵犘犪狉犪犿犲狋犲狉狊犳狅狉犠犪狋

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4、狋犺犪狋狋犺犲犪犻狉狏犪犾狏犲狑犻狋犺狉犲犪狊狅狀犪犫犾犲狊犻狕犲犪狀犱犻狀狊狋犪犾犾犪狋犻狅狀狆狅狊犻狋犻狅狀犮犪狀狆狉犲狏犲狀狋犺犻犵犺狑犪狋犲狉犺犪犿犿犲狉狆狉犲狊狊狌狉犲犮犪狌狊犲犱犫狔狑犪狋犲狉犮狅犾狌犿狀狊犲狆犪狉犪狋犻狅狀．犎狅狑犲狏犲狉，狋犺犲狆狉犲狏犲狀狋犻狅狀犲犳犳犲犮狋犻狊犻犿狆狉犲狊狊犻犫犾犲狋狅狋犺犲狊犻狕犲犪狀犱犻狀狊狋犪犾犾犪狋犻狅狀狆狅狊犻狋犻狅狀狅犳犪犻狉狏犪犾狏犲：狋狅狅犾犪狉犵犲狊犻狕犲狑犻犾犾犮犪狌狊犲犾犪狉犵犲狆狉犲狊狊狌狉犲犱狌狉犻狀犵狋犺犲狏犲狀狋犻狀犵狆狉狅犮犲狊狊，狑犺犻犾犲狋狅狅犾犻

5、狋狋犾犲狊犻狕犲犮犪狀狀狅狋狅犫狋犪犻狀狆狉犲狏犲狀狋犻狅狀犲犳犳犲犮狋犳狅狉犻狀狊狌犳犳犻犮犻犲狀狋犪犻狉狇狌犪狀狋犻狋狔犪狀犱狊犾狅狑犻狀狋犪犽犲狊狆犲犲犱．犛狅狋犺犲犪犻狉狏犪犾狏犲狊犺狅狌犾犱犺犪狏犲狉犪狆犻犱犻狀狋犪犽犲狊狆犲犲犱犪狀犱狊犾狅狑狏犲狀狋犻狀犵狊狆犲犲犱．犉狅狉狋犺犲犲狓狆犲狉犻犿犲狀狋犪犾狊狔狊狋犲犿犻狀狋犺犻狊狊狋狌犱狔，狋犺犲犪犻狉狏犪犾狏犲狊犺狅狌犾犱犫犲犻狀狊狋犪犾犾犲犱犻狀狋犺犲狆狅狊犻狋犻狅狀狑犺犲狉犲狋犺犲狑犪狋犲狉犮狅犾狌犿狀狊犲狆犪狉犪狋犻狅狀狅犮犮狌狉狊犳犻狉狊狋犾狔．犅犪狊犲犱狅狀狋犺犲

6、犪狀犪犾狔狊犻狊狉犲狊狌犾狋，狋犺犲狅狆狋犻犿犻狕犪狋犻狅狀犿狅犱犲犾犳狅狉狋犺犲犪犻狉狏犪犾狏犲狆犪狉犪犿犲狋犲狉狊犪狀犱犮犾狅狊狌狉犲狆狉狅犮犲犱狌狉犲狅犳狆狌犿狆狅狌狋犾犲狋狏犪犾狏犲犻狊狊犲狋狌狆犪狀犱狊狅犾狏犲犱犫狔狌狊犻狀犵犵犲狀犲狋犻犮犪狉犻狋犺犿犲狋犻犮．犐狀狋犺犲犲狀犱，狋犺犲犪犫狅狏犲狅狆狋犻犿犻狕犪狋犻狅狀犿犲狋犺狅犱犻狊狌狊犲犱犳狅狉狋犺犲狑犪狋犲狉犺犪犿犿犲狉狆狉犲狏犲狀狋犻狅狀狅犳犪狆狉犪犮狋犻犮犪犾狑犪狋犲狉狊狌狆狆犾狔狆狉狅犼犲犮狋犪狀犱狋犺犲狊狌犵犵犲狊狋犻狅狀狅犳狊狌犻狋犪犫犾犲狆狉犲狏犲狀狋犻

7、狅狀犿犲犪狊狌狉犲犻狊狆狉狅狆狅狊犲犱．犓犲狔狑狅狉犱狊犃犻狉狏犪犾狏犲狊，犠犪狋犲狉犺犪犿犿犲狉狆狉犲狏犲狀狋犻狅狀，犐狀犳犾狌犲狀犮犻狀犵狆犪狉犪犿犲狋犲狉狊，犗狆狋犻犿犻狕犪狋犻狅狀生负压的特殊阀门。当管道内压力低于大气压时吸引言入空气，而当管道中压力上升、高于大气压时排出空空气阀是一种用于防止停泵水力过渡过程中产气。由于空气阀采用补气的方法防止管道中因负压收稿日期：２００８０７０７修回日期：２００８１０２３国家自然科学基金资助项目（５０８７９０６２）、湖北省流体机械与动力工程装备技术重点实验室开放基金资助项目（２００６犃００

8、６）和武汉大学动力与机械学院青年科学基金资助项目（犙犖２００７００７）作者简介：刘志勇，讲师，博士，主要从事流体输送及流体过渡过程方面的研究，犈犿犪犻犾：犘６１０７＠１６３．犮狅犿８６农业机械学报２００９年而造成的水锤