有无断流水力过渡计算模型在大管径长距离平坦输水管道水力计算结果中比较

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1、摘要随着城市建设的发展和人民生活水平的提高，我国长距离输水工程建设发展迅速，但是如何保证长距离输水管道运行安全的问题，在工程技术界引起人们的高度重视。长距离输水管道易发生水柱分离和断流弥合水锤，从而造成严重的水锤危害。故在长距离输水工程中最常见且最突出的问题也就是断流水锤的计算及防护问题。本文在前人的基础上对长距离输水管道中的各种水力流态及各种流态间的相互转化进行了阐述。分析了有压输水管道气囊运动特点，气囊升压危害及管道最佳排气方式，对断流水锤的形成过程进行了深一步的探讨。文中主要阐述了水力过渡过程中常用的特征线法，和

2、发生断流时空腔的类型以及不同类型空腔的计算方法及不同的边界条件进行计算。结合各类边界条件建立了水锤计算的基本数学模型，应用计算机语言编制水锤防护计算的可视化程序，利用计算机进行模拟计算。本文主要以长距离大管径较平坦管线的有无断流水锤计算的结果比较为研究方向。主要通过两种不同的数学计算模型对停泵断流弥合水锤进行计算，进行结果比较。模型一：无论计算管道在水力过渡过程中是否发生水柱分离现象，水锤计算均按不发生断流或者某些边界点发生断流进行计算，即无断流水锤计算模型；模型二，在管道水力过渡过程中，无论任何点发生水柱中断，都按水

3、柱分离水锤模型计算，即断流水锤计算数学模型。通过两种模型在各种相同的条件下的计算结果，进行比较分析不同数学模型对长距离输水管道水力过渡计算精度的影响，并得以结论。本文最后结合珠海平岗输水管线为例进行断流水锤模拟计算。根据两种模型的特点，对各种相同条件下两种模型的计算结果进行了比较，验证了两种模型在断流水锤防护计算过程中的不同的效果，为输水管线做有效的水锤防护提供更为科学的依据。关键词：平坦输水管道；断流弥合水锤；水锤计算模型；水锤防护AbstractWithurbandevelopmentandtheimproveme

4、ntoflivingstandards，China'srapiddevelopmentoflongdistancewatersupplyprojectconstruction，buthowtoensurethesafeoperationoflongdistancepipelineproblemsintheengineeringsector，arousedgreatattention．Pronetolong—distancewatercolumnseparationanddryingofwatercolumnsepara

5、tion,resultinginseriouswaterhammerdamage．Therefore，long—distancewaterdiversionprojectinthemostcommonandmostprominentproblemistheissueofbrokenwaterhammerprotection．Inthispaper，basedonpreviouslong—distancewaterpipelinesinavarietyofhydraulicfluidandavarietyofmutual

6、conversionbetweenflowdescribed．Analyzedthemovementofpressurepipelinefeaturesballoon，balloonboostdamageandthebestexhaustpipemeans，onthebrokenwaterhammerintheformationprocessofadeepstep．Thepaperexpoundsthecommonlyusedhydraulictransientcharacteristicsmethod，andtheo

7、ccurrenceofdryingchamberofthetypeofspaceanddifferenttypesofcavityanddifferentcalculationmethodtocalculatetheboundaryconditions．Combinationofvarioustypesofboundaryconditionsestablishedbasicmathematicalcalculationofwaterhammermodel，thelanguageofthepreparationofwat

8、erhammerprotectionforcomputervisualizationofcalculationprocedures，usingcomputersimulation．Thispapermainlylongdistanceandlargediameterpipelinesovertheavailabilityofoff