傳統(tǒng)特征線方法對(duì)過(guò)載作用下的水錘計(jì)算具有局限性,無(wú)法為水錘防護(hù)提供可靠性指導(dǎo)。本文在考慮過(guò)載效應(yīng)和動(dòng)態(tài)摩阻的基礎(chǔ)上,提出了改進(jìn)的特征線方法,該方法能準(zhǔn)確模擬過(guò)載作用下水錘最大壓力峰值及水錘波的衰減特性。基于該方法,建立了過(guò)載作用下水錘效應(yīng)數(shù)學(xué)模型,通過(guò)分析結(jié)果與CFD數(shù)值仿真及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比,驗(yàn)證了改進(jìn)特征線方法的正確性。分析結(jié)果表明,在恒定過(guò)載作用時(shí),閥門位置的流體壓力隨過(guò)載量的增加而增大,且管軸向過(guò)載的影響大于橫向過(guò)載;關(guān)閥過(guò)程受到瞬時(shí)過(guò)載作用時(shí),過(guò)載效應(yīng)對(duì)水錘最大壓力峰值影響顯著,而對(duì)關(guān)閥后水錘波的傳播和衰減影響較小;同時(shí),分析了過(guò)載效應(yīng)下關(guān)閥特性和流體密度等參數(shù)對(duì)水錘效應(yīng)的影響規(guī)律。 

【文章來(lái)源】：計(jì)算力學(xué)學(xué)報(bào). 2020,37(05)北大核心CSCD

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特征線網(wǎng)格

表1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)Tab.1 Experimental system related parameters 管長(zhǎng)/m 內(nèi)徑/m 上游水位/m 下游水位/m 穩(wěn)態(tài)流量/m3·h-1 波速/m·s-1 6.05 0.032 1.25 0.3 0.25 1180表2 不同過(guò)載量下最大壓力峰值對(duì)比Tab.2 Comparison of maximum water hammer pressure peaks under different overloads 工況 改進(jìn)MOC/kPa CFD/kPa 相對(duì)誤差/% 實(shí)驗(yàn)/kPa 相對(duì)誤差/% 無(wú)過(guò)載 61.41 64.25 4.42 66.23 7.28 橫向1g 97.52 92.57 5.35 - - 軸向1g 208.21 216.55 3.85 - - 橫向2g 133.80 129.48 3.34 - - 軸向2g 323.91 312.47 3.67 - - 橫向3g 175.80 166.24 5.76 - - 軸向3g 385.25 377.59 7.66 - -

在恒定過(guò)載量作用下,管橫向和軸向過(guò)載下的具體各周期壓力峰值變化的相對(duì)系數(shù)定量分析列入表3和表4,水錘壓力波動(dòng)對(duì)比如圖5所示。圖4 不同模型下閥門位置壓力對(duì)比

【參考文獻(xiàn)】：
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博士論文
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本文編號(hào)：3439034