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1、停泵水锤的简易算法及算例罗伟武汉大学水利水电学院,武汉褚凤林中国石油天然气股份有限公司锦西石化分公司电子商务中心,进行归纳比较。,摘要针对目前国内外使用最广泛的各种水锤简易算法和对照并结合工程实例采用多种算法分析,然,以便得出最佳计算方案。后对各种算法的优缺点和适用条件进行了比较关键词泵站停泵水锤简易算法,,水锤也称水击是压力管前三种方法计算结果比较精确但是计算道中由,,于水流速度发生剧烈变化而引起压力剧过程复杂常常在只需要掌握粗略结果时后。。烈升降的一种水力冲击现象当压力管道的流一种方法比较实用,
2、由体因某种原因而产生流速的急剧变化时于水锤简易计算方法是将大量的水锤图解计流体的惯性作用而引起管道内的流体压力急剧算和电算的成果,绘制成各种图表,计算时直。,。,变化它对水泵机组和管道系统危害很大水接查阅的方法由于计算简单可以很快得出水锤过程中各种最不利,因此,泵在正常运行和正常停泵过程中不会发生水的参数工程上,,。锤所谓停泵水锤是指机组因突然失电或其应用十分广泛但是各种图表通常只用于特定,。他原因造成开阀停车时在泵和管道中水流剧的计算条件。烈变化而引起的一种压力剧变现象阿列维月法该方法实用,提出了
3、简单停泵水锤的几种典型简易于关阀水锤计算算法管道系统末端直线关闭情况下产生的水锤压力。变化的计算曲线图表图表中选用了管道特征,口事故停泵及水锤计算一般分有阀和无阀两常数为横坐标无量纲关阀时间为纵坐。,,,种情况通常要通过水锤计算只有在确认它标绘制出最大压力上升率晶的等值线各允许机组倒流逆转且不发生危害的情况下才允参量定义如下。然而,许取消逆止阀安装了逆止阀保护了机组﹃口一但增大了管道系统的水锤压力,从而对管路造脚。成威胁水锤计算还需校核降压时管路是否存孔一,以免发。拼在水柱分离现象生弥合水锤,目前常
4、用的水锤计算方法有解析法图万面一二易,。解法电算法和简易算法水系技术,,式中从一初始状态的压力水头流倒转和到达最大转速的时间等不仅随,矶一初始流速和乙变化而且随这两个参数的乘积几兀变化。几一最大压力水头芦一水,、二锤相誉会计算时可根据管道的特征参量和关闭时间,,计算出和值再查阅相应的曲线图读取“。,毙若值然后计算最大压力上升和最大水锤压力。阿列维计算法没有考虑管道,‘刀玩孟的摩阻损失二。因而只实用于摩阻很小的条件式中几一管道水柱的惯性时间常数魁克比法兀一水泵机组的惯性时间常数,魁克绘制了末端阀直线关
5、闭情况下的最大以几为横坐标分别以事故停泵过程,,中各主要参数包括水泵处的压力水头升高和压力上升的计算曲线图表选取为横坐标,,纵坐标采用最大压力上升率如与的比值降低管道中点处的压力升高和降低机组的,,来表示并以无量纲关阀时间作为参变量,最高逆转速泵内开始倒流时间机组开始倒,。。转的时间最大倒转转速发生时间为纵坐标绘制等值线最大水锤压力升高计算时只要根据泵站管道和水泵特性计算出,。△。几然后查表即可得到要求的参数委‘尸富泽清治算法管中最大压力二△石几”日本富泽清治以实际的输水管道为研究对象,对数百个工程
6、进行计算绘制出的计算曲线帕马金盯创匕算法。,图该算法充分考虑到管道摩阻的影响采用,,拼帕马金通过对停泵水锤的计算分析认为卒为横坐标为水泵的惯性系数为水锤,相事故停泵过程中的最不利参数主要取决于水,采用水锤过程中最低降压水头即实际产、。泵机组的惯性管道的特性和水泵的全特性生的最低压力水头和水泵额定扬程之比和开水泵机组,的惯性可用参量来表示始倒流的相对时间袱实际时间与水锤相时间。对拜,管道的特性可用来表示于一种已知水之比为纵坐标绘制的并以管道摩阻占水泵的全特征曲线,通过大量的水锤计算,根据不泵工作扬程的
7、,,,,这,。同的和值的计算结果可以绘制五种情况分别考虑。,曲线图该法认为停泵后管道中压力水头的降低,,当用帕马金曲线图计算事故水锤时首先不仅直接影响到倒流开始后的压力水头升高应根据,已知数据计算出和的值然后由而且是分析研究是否产生水柱分离的重要依口和管道中点。,该算法图表查出水泵出的最大降据因此以最低压力水头作为绘制计算曲线。。压水头和最大升压水头等参数的主要数据刘竹溪算法各种算法优缺点比较刘竹溪教授通过多年的水锤研究认为,事故水泵水锤过程中的最不利参数管道最高阿列维法和魁克法都只适用于关阀时的,
8、—,和最低压力水泵的最大倒转转速及开始倒水锤计算而且两种方法均没考虑管道的摩阻水泵技术,损失因而只适用于摩阻很小以致可以忽略的,二,。二泵站所用的水泵比转速瓜。情况,二帕口下二一。马金算法优点在于不仅能查出水泵出故可求得飞逸转速,二,。和管道中点的最大降压水头和最大升压水头二一由外则不、,。而且还能得出水泵的最大倒转转速水泵开始会发生水泵飞车事故可以不必装设逆止阀、、倒流时间水泵转速为零的时间水泵到达最。,甚本参数计算大倒转转速的时间等参数另外帕马金算法不仅适用,还能