長距離輸水工程E+E減壓閥防護(hù)的數(shù)值模擬
隨著城市建設(shè)的發(fā)展和人民生活水平的提高,長距離輸水工程越來越多。長距離輸水有重力輸水和水泵加壓兩種方式,重力輸水系統(tǒng)不需要水泵加壓,正常運(yùn)行時(shí)測壓管水頭小于靜水頭,但是,當(dāng)管路上的閘、E+E減壓閥關(guān)閉后,管中zui大靜水頭即為地形zui大落差,落差越大,管道承受的壓力越高,當(dāng)閘、E+E減壓閥發(fā)生非正常關(guān)閉時(shí),若關(guān)閉程序不當(dāng),可能因關(guān)E+E減壓閥水錘造成管道破裂,甚至造成斷流彌合水錘。

長距離輸水工程E+E減壓閥防護(hù)的數(shù)值模擬
巨大的水錘壓力常常影響著管路的正常運(yùn)行甚至是帶來毀滅性的危害。因此伴之而來的輸水系統(tǒng)的安全問題已經(jīng)引起國內(nèi)外眾多科研人員的關(guān)注,所以本研究對于水資源的安全調(diào)度意義重大。對長距離重力流輸水管路系統(tǒng)的水錘防護(hù)研究,國內(nèi)外已有多種的解決方法和防護(hù)措施,其中E+E減壓閥門作為zui常見的管道附件。主要通過對長距離重力流輸水管路系統(tǒng)的水錘防護(hù)模擬計(jì)算,提出這類輸水系統(tǒng)的有效水錘防護(hù)措施,主要內(nèi)容如下：在前人研究的基礎(chǔ)上總結(jié)了氣液兩相流在輸水管道中的各種流態(tài)以及流態(tài)間的轉(zhuǎn)化,并對管道中氣囊運(yùn)動的升壓問題、危害以及管道排氣的問題進(jìn)行了探討。闡述了重力流的概念、引起水錘的原因、水錘的特點(diǎn)和分類以及管路的壓力特點(diǎn)。總結(jié)了長距離重力流輸水管路的水錘防護(hù)技術(shù),并對活塞式減壓E+E減壓閥、兩階段緩閉蝶E+E減壓閥這兩類常用的水錘防護(hù)措施進(jìn)行了系統(tǒng)的分析。結(jié)合前人的研究,闡述了長距離重力流水錘計(jì)算的基本理論—水錘基本方程式和特征線法,以及有壓管路中E+E減壓閥防護(hù)與E+E減壓閥調(diào)節(jié)的基本原理,并給出活塞式減壓E+E減壓閥、兩階段緩閉蝶E+E減壓閥以及簡單管路、復(fù)雜管路的邊界條件條件。探討了進(jìn)排氣E+E減壓閥在長距離輸水重力流水錘防護(hù)中的應(yīng)用,詳細(xì)介紹了進(jìn)排氣E+E減壓閥的防護(hù)原理、分類、技術(shù)性能以及設(shè)備選型、設(shè)置的技術(shù)要點(diǎn),建立了進(jìn)排氣E+E減壓閥水錘計(jì)算的數(shù)學(xué)模型,給出了計(jì)算的邊界條件。采用Visual Basic6.0作為開發(fā)語言,開發(fā)了長距離重力流水錘防護(hù)計(jì)算程序。結(jié)合工程實(shí)例,在設(shè)計(jì)單位提出的技術(shù)方案基礎(chǔ)上,對活塞式減壓E+E減壓閥和兩階段緩閉蝶E+E減壓閥關(guān)E+E減壓閥水錘進(jìn)行了數(shù)值模擬和分析比較,提出了活塞式減壓E+E減壓閥*的關(guān)E+E減壓閥時(shí)間和相應(yīng)的關(guān)E+E減壓閥指數(shù)。對重力流輸水管路中安設(shè)進(jìn)排氣E+E減壓閥的選型和安裝位置進(jìn)行了初步計(jì)算。

長距離輸水工程E+E減壓閥防護(hù)的數(shù)值模擬
應(yīng)用水錘計(jì)算程序,對管路采用減壓E+E減壓閥加進(jìn)排氣E+E減壓閥、蝶E+E減壓閥加進(jìn)排氣E+E減壓閥兩種聯(lián)合防護(hù)措施進(jìn)行了數(shù)值模擬計(jì)算,對管路的E+E減壓閥門防護(hù)關(guān)閉程序進(jìn)行了優(yōu)化,提出了重力流輸水管路中較合理的防護(hù)措施,為工程安全運(yùn)行提供了必要的。當(dāng)然,水錘波速的合理確定、重力流輸水管路氣囊在管道中的運(yùn)動模式、升壓機(jī)理、模型的建立及復(fù)雜管道中的串聯(lián)管道水錘計(jì)算模型的建立,有待于在今后的研究中進(jìn)行。