【摘要】：長距離輸水管道工程中管線本身較復雜、構(gòu)(建)筑物眾多,其水錘防護成為保障管道安全運行的一項重要難題。長距離輸水管道中常預留多個分水口以滿足未來沿線用戶的用水需求,考慮遠期分水口向用戶供水后即形成有壓分支管,其水力瞬變過程對主干管道的水錘防護勢必會產(chǎn)生一定的影響。所以,我們必須對這類分支管道系統(tǒng)進行詳細的水錘計算分析,以保障主干管道的安全運行。本文分析了輸水管道中兩相流的流態(tài)特點及多分支管道相關(guān)的水力特性,并討論了水錘基本微分方程,水錘波在管道分支處的傳播與反射,特征線法水錘計算的基本原理,以及水池、閥門、分支點等特殊位置的邊界控制方程。文章分析了各類水錘防護設備的優(yōu)缺點及其相關(guān)的邊界條件,給出了管路中的水錘計算程序流程圖。論文以含有多個預留分水口的某水利樞紐輸水管道工程為例,利用C++編程對管道中的水錘現(xiàn)象進行了多種工況下的仿真計算。結(jié)合工程案例詳細分析了分支管以疊壓方式、干管壓力直供方式以及設置穩(wěn)壓池并在穩(wěn)壓池進水口安裝新型閥門——噴孔對沖式高比例減壓控流閥方式向分水區(qū)供水時對主干管道的水錘防護影響,并對相關(guān)供水方式下分支管數(shù)量不同及支干管徑比不同時的輸水管道進行了詳細地水錘計算,研究其對主干管道水錘升壓及防護的影響。經(jīng)水錘計算結(jié)果發(fā)現(xiàn),和無分支管時的主干管道水錘壓力相比,分支管以疊壓方式向分水區(qū)直接供水,支干管徑比超過1/6時,分支管對主干管道的水錘影響較大,使其水錘升壓在原有基礎(chǔ)上有所增大;分支管為干管壓力直供方式向分水區(qū)直接供水,支干管徑比超過1/6時,分支管對主干管道的水錘影響較大,但支干管徑比為1/6~1/4時,延長一定關(guān)閥時間可減小其影響,保證在原有水錘防護措施下主干管道的安全運行;而分支管采用設置穩(wěn)壓池并在穩(wěn)壓池進水口安裝噴孔對沖式高比例減壓控流閥方式向分水區(qū)供水,分支管的數(shù)量及管徑大小對主干管道的水錘升壓影響均較小,對主干管道系統(tǒng)進行水錘計算及其防護設計時可以忽略其影響,所以分支管采用此方式供水,能保障在原有水錘防護措施下主干管道的安全運行,為最安全的輸水運行方式。本研究成果可為類似管道工程的水錘防護提供參考。
【圖文】：

管路示意圖

水柱分離與斷流彌合示意圖
【學位授予單位】：長安大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TU991.39

【參考文獻】

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1 楊慶華;翟龍;羅歡;;長距離高落差有壓重力流輸水特性研究[J];給水排水;2015年12期

2 蔣小鵬;結(jié)少鵬;;長距離高落差重力流輸水管道水錘特性分析[J];人民黃河;2015年11期

3 李江;徐燕;張金承;;長距離重力流輸水工程分級減壓設計優(yōu)化與水錘防護分析[J];水利水電技術(shù);2015年09期

4 李小周;朱滿林;陶燦;;空氣閥型式對壓力管道水錘防護的影響[J];排灌機械工程學報;2015年07期

5 鄧安利;蔣勁;蘭剛;范征;劉政;;長距離輸水工程停泵水錘的空氣罐防護特性[J];武漢大學學報(工學版);2015年03期

6 鄭興興;張健;何喻;苗帝;;空氣閥的水錘防護性能及其在聯(lián)合防護中的應用[J];水電能源科學;2014年02期

7 張志軍;何文杰;陶其育;黃廷林;;城鎮(zhèn)輸水管道中水錘計算方法的優(yōu)化分析[J];給水排水;2013年09期

8 薛海;王宇;劉文靜;董明家;;不同角度分水口流動特性的數(shù)值模擬[J];華北水利水電學院學報;2013年02期

9 楊開林;郭永鑫;付輝;郭新蕾;;管道充水水力瞬變模型相似律[J];水利學報;2012年10期

10 高金良;鄭成志;刁美玲;金溪;杜明啟;;高起伏長輸管線水錘模擬及防護方案優(yōu)選[J];哈爾濱工業(yè)大學學報;2012年08期

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本文編號：2638305