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水利学报 2002年第9期33卷 44-48页

作者：刘光临刘梅清冯卫民刘志勇武汉大学动力工程系湖北武汉430072

通过水锤防护的计算分析 ,提出了用单向调压塔防止“水柱分离”的技术方案 ,研制了经济实用的调压塔结构并组织了技术实施 ,取得了良好的水锤防护效果。现场试验结果与理论分析结果非常吻合。

关键词：单向调压塔防止长输水管道水柱分离泵站水锤

水泵水轮机甩负荷过渡过程尾水管水柱分离数值模拟

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水动力学研究与进展（A辑） 2019年第6期34卷 749-755页

作者：张晓曦陈秋华厦门理工学院环境科学与工程学院厦门361024 厦门理工学院土木工程与建筑学院厦门361024

水柱分离是水力系统中由局部空化而导致的空腔中断连续水流的现象,一般发生于系统压力大幅波动的“水锤”过程中,紧随其后的空腔溃灭会带来脉冲性质的压力突增,极具危险性。这一现象也可能发生于抽水蓄能电站的水力系统中,是造成“抬机... 详细信息

水柱分离是水力系统中由局部空化而导致的空腔中断连续水流的现象,一般发生于系统压力大幅波动的“水锤”过程中,紧随其后的空腔溃灭会带来脉冲性质的压力突增,极具危险性。这一现象也可能发生于抽水蓄能电站的水力系统中,是造成“抬机”破坏的诱因之一。利用一维管道与三维水泵水轮机耦合的水力模型模拟了某模型水泵水轮机在甩负荷过程中发生的空化现象;采用极端的运行条件,成功实现了尾水管内水柱分离-弥合过程的模拟。结果表明尾水管水柱分离-弥合后还会在转轮叶道内反复出现小型空腔生成及溃灭现象;空腔溃灭导致的升压脉冲会在水泵水轮机流道内传播,在各个部件引起不同程度的压力突增;尾水管进口的压力增幅最高,容易对转轮造成巨大的反向水推力,进而导致“抬机”事故。鉴于难以在原型或模型电站对水柱分离现象开展测试,该研究可为今后深入研究此类问题提供新的思路和方法。

关键词：水柱分离水泵水轮机过渡过程空化数值模拟

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抽水蓄能电站尾水管水柱分离数值模拟

水电与抽水蓄能 2023年第4期9卷 51-55页

作者：肖鹏飞赵志高杨桀彬刘程鹏何相慧杨建东中国长江三峡集团有限公司科学技术研究院北京市101100 水资源工程与调度全国重点实验室(武汉大学) 湖北省武汉市430072

抽水蓄能机组在极端工况运行时,可能会出现气体释放、空化甚至水柱分离现象,这对抽水蓄能电站工程设计和机组安全稳定运行造成潜在威胁。针对上述工程问题,本文基于有限体积法,将气液相变空化模型应用于气液两相流和水柱分离计算。基于R... 详细信息

抽水蓄能机组在极端工况运行时,可能会出现气体释放、空化甚至水柱分离现象,这对抽水蓄能电站工程设计和机组安全稳定运行造成潜在威胁。针对上述工程问题,本文基于有限体积法,将气液相变空化模型应用于气液两相流和水柱分离计算。基于Riemann不变量方程,提出有限体积和特征线耦合计算方法对抽水蓄能机组尾水管空化过程进行了数值模拟,并系统分析了尾水管进口发生空化和水柱分离后的压强变化情况。研究结果表明:压力管道内负压产生的空化和水柱分离可能引起较大升压,对机组稳定运行产生影响。该研究对电站工程设计和机组安全稳定运行有重要意义,同时为水柱分离的数值模拟提供了新的思路。

关键词：抽水蓄能电站过渡过程数值模拟水柱分离

多处水柱分离与断流弥合水锤综合防护问题及设计实例(上)

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给水排水 2003年第7期29卷 1-5页

作者：熊水应关兴旺金锥中国市政工程华北设计研究院设计一所中国土木工程学会水工业分会秘书处 100044 长安大学

远距离输水工程中易发生多处水柱分离并造成断流弥合水锤危害。在这种泵站管路设计中 ,应作全面的水锤电算分析并提出综合防护措施。总结多年来的研究成果 ,论述了多处水柱分离与断流弥合水锤综合防护设计中的几个基本问题 ,着重阐述了... 详细信息

远距离输水工程中易发生多处水柱分离并造成断流弥合水锤危害。在这种泵站管路设计中 ,应作全面的水锤电算分析并提出综合防护措施。总结多年来的研究成果 ,论述了多处水柱分离与断流弥合水锤综合防护设计中的几个基本问题 ,着重阐述了多点固定完全断流型空腔数理模型的建立与运用 ,单向注水与注空气 (缓冲 )问题 ,多处单向注水电算源程序的编制。

关键词：水锤水柱分离断流弥合水锤电算程序输水工程泵站

伴有水柱分离的长距离平坦管路停泵水锤综合防护研究

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伴有水柱分离的长距离平坦管路停泵水锤综合防护研究

作者：汪建平长安大学

学位级别：硕士

近年来,随着我国社会经济的不断发展和人口的快速增加,人们对水的需求急剧增加。然而,我国水资源的分布受降水的影响,空间分布表现为南多北少、东多西少。为了解决水资源在空间上分布不均匀的问题,长距离输水工程应运而生,而且越来越得... 详细信息

近年来,随着我国社会经济的不断发展和人口的快速增加,人们对水的需求急剧增加。然而,我国水资源的分布受降水的影响,空间分布表现为南多北少、东多西少。为了解决水资源在空间上分布不均匀的问题,长距离输水工程应运而生,而且越来越得到重视。长距离输水工程建设中投入了大量的人力和财力,一旦发生事故,不仅造成巨大的经济损失,更会造成不好的社会影响,因此,保证输水管线安全运行非常重要。在实际工程中,我们需要对输水管线进行详细的水锤计算分析,根据分析结果选择经济合理的水锤防护措施从而保证长距离输水工程的安全运行。本文简要的阐述了长输压力管道气液两相流的流动特性和管道中气囊的升压原理及常用的排气方式。文中详细叙述了水锤数值模拟的特征线法,以特征线法为基础建立了如水泵、水池等特殊边界点在瞬变流过程中的数学模型;同时分析了蒸汽型和空气型两类断流空腔的产生原理及边界控制方程。全面的剖析了各类长距离输水过程中常用水锤防护设备的功能和适用条件,并推导了作为特殊边界点的控制方程;介绍了采用计算机语言编写计算源程序的流程。在长距离平坦管路输水工程中,水泵扬程较低,水泵机组转动惯量较小,管线较长,在停泵过程中水锤升压泵站附近及管线中往往会发生水柱分离和严重的空腔弥合水锤危害,而且管线坡度小,缺乏排气动力,管道中极易存气而产生压力振荡,故对其进行水锤模拟计算具有重要意义。在论文的最后,以湖北应城市城市供水汉江饮用水工程为例,建立了伴有水柱分离的长距离平坦管路的水锤计算模型,模拟计算了在事故停泵时管路的水锤升压情况,进行了普通排气阀、恒速缓冲排气阀、超压泄压阀、空气罐、箱式双向调压塔等多种水锤方案的比较分析,最终得出了选择以恒速缓冲排气阀作为最佳的排气设备,以箱式双向调压塔作为经济有效的稳压设备,采用两者联合的防护方案为最佳防护方案。本文对类似输水工程的水锤防护提供了一定的借鉴意义。

关键词：水柱分离长距离平坦管路特征线法停泵水锤防护

有压管路系统水柱分离蒸汽空腔的数值计算研究

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有压管路系统水柱分离蒸汽空腔的数值计算研究

作者：孙元超哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

随着我国工业的迅速发展,城市对水的需求量迅速增加,就近取水已远远不能满足人民生活和生产的需要,由此带来的水资源供需矛盾日益加剧,很大程度上制约了社会经济的发展和人民生活水平的提高。给水管网在实际运行中,常常引发管道中的瞬变... 详细信息

随着我国工业的迅速发展,城市对水的需求量迅速增加,就近取水已远远不能满足人民生活和生产的需要,由此带来的水资源供需矛盾日益加剧,很大程度上制约了社会经济的发展和人民生活水平的提高。给水管网在实际运行中,常常引发管道中的瞬变流,大幅度的压力波动会对管网造成危害。当系统发生水锤事故时,在管道的局部位置,会因水锤降压的影响而出现液体汽化和水柱分离现象;当水锤升压时,又可能会造成升压很高的断流弥合水锤,这些现象将使整个输水系统无法安全运行。因此,对输水系统进行正确的水锤分析,对于保障生活生产用水及社会经济的发展,具有非常重要的意义。本文的主要内容如下:(1)阐述输水系统水锤现象的发生过程、理论基础及分析计算方法,简述水锤研究的现状;(2)简述水力瞬变过程中蒸汽空腔的成因及其流态特征,建立计算水柱分离蒸汽空腔的主要数学模型;(3)本文对简单管路,双鸭山市寒葱沟水库长距离输水管线进行水柱分离蒸汽空腔计算,并且对西北建筑工程学院的实验进行数值模拟,并和实验结果进行对比;(4)论述长距离输水系统常用的水锤防护措施及其装置构成、防护机理,并且模拟一组防治水柱分离的实验,并使用单相注水的方法对简单管路和双鸭山市寒葱沟水库长距离输水管线系统进行防护研究。研究结果表明由于水柱分离所引起的断流弥合水锤可以对输水系统造成很大的危害,所形成蒸汽空腔长度越大导致水柱分离最大压力也就越高。并且单相注水的方法可以有效的控制蒸汽空腔的形成和防止水柱分离的发生。

关键词：有压管路水柱分离蒸汽空腔单相注水

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停泵—断流水锤中水柱分离与最低水头线问题

中国给水排水 1987年第1期 13-18页

作者：金锥西北建筑工程学院

本文通过对许多实测资料的分析和理论论证得知:突然停泵后,压力降落值随时间变化的曲线,其前段是一条上凹下降型曲线,而后渐趋平缓。在此基础上:①提出了沿管线绘制(分析)最低水头线的模式图;②应用弹性水锤理论及数学分析方法,从理论... 详细信息

本文通过对许多实测资料的分析和理论论证得知:突然停泵后,压力降落值随时间变化的曲线,其前段是一条上凹下降型曲线,而后渐趋平缓。在此基础上:①提出了沿管线绘制(分析)最低水头线的模式图;②应用弹性水锤理论及数学分析方法,从理论上论证了求定最大总水头降的方法;③在前人的基础上,提出一整套绘制停泵间接水锤最低水头线的方法。

关键词：水锤波模式图泵站水头线总水头水柱分离停泵

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对卡普兰式水轮机尾水管水柱分离的预测

国际水力发电 2003年第5期54卷 50-54页

作者： J．H．古梅尔

为了确保尾水管水柱分离在已改造的水轮机中不发生或得到控制，模拟尾水管过渡过程是电站改造过程中的重要一环，本文尝试对尾水管水柱分离过渡过程进行数学模拟，并将结果与已公布的实验结果加以比较。

关键词：卡普兰式水轮机尾水管水柱分离电站改造数学模拟

高扬程取水泵站水柱分离与断流弥合水锤防护措施

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华北水利水电学院学报 2004年第4期25卷 14-16页

作者：夏龙兴李宗坤郑州大学环水学院河南郑州450002

高扬程取水泵站容易发生多处水柱分离和严重的断流弥合水锤危害.结合工程实例,探讨了在事故停泵水锤过程中,注气阀、单向注水装置等水锤防护措施的作用机理,且按水锤基本理论选用了布置方法,建立了单向注水装置边界条件数学模型,并对泵... 详细信息

高扬程取水泵站容易发生多处水柱分离和严重的断流弥合水锤危害.结合工程实例,探讨了在事故停泵水锤过程中,注气阀、单向注水装置等水锤防护措施的作用机理,且按水锤基本理论选用了布置方法,建立了单向注水装置边界条件数学模型,并对泵站各种工况下的停泵水锤进行了计算和对比分析.结果表明,对于高扬程取水泵站,合理布置和设计注水装置可以有效地控制水柱分离和断流弥合水锤.

关键词：停泵水锤水柱分离注水装置注气阀

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火电厂冷却水系统水柱分离的预测

火电厂冷却水系统水柱分离的预测