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红寺堡灌区泵站水锤分析

程虹  
【摘要】:在泵供水系统中,因流速的急剧变化而引起的压力交替升降的水力撞击现象,称为泵站水锤或泵站水力过渡过程。水锤现象的持续时间虽短,但它往往会造成严重的工程事故。对泵供水系统进行水力过渡过程分析研究,其目的是为了揭示泵供水系统可能经历的各种过渡过程中的水力及机械动态特性,寻求改善这些动态特性的合理控制方式和技术措施,保证泵供水系统安全运行。本文结合宁夏扶贫扬黄灌溉工程实际开展研究工作,主要内为: 阐述了水锤的基本理论和水锤分析的特征线法;分别建立单台水泵、两台相同和不同型号水泵机组并联事故停机、空气阀、单向调压塔等的边界条件(数学模型);对各种边界条件的求解方法进行了研究,并编写了相关的计算程序;探讨了蝶阀的适用范围、关闭过程的优化,针对输水管线的负压问题提出了阀调节与惯性飞轮或调压塔相结合的综合防护措施;对压力管道的分段问题进行了研究,提出了改进的调整波速法。 利用编写的程序,对宁夏扶贫扬黄灌溉红寺堡灌区五个泵站水力过渡过程进行了分析计算,提出了安全可靠、经济合理的水锤防护措施,为各泵站的设计及安全运行提供了理论依据和技术指导。通过实验对离心式水泵的比例律进行了分析验证,得出水泵的转速降到额定转速的0.26倍时,流量和扬程的变化仍符合比例律公式,扩大了离心泵比例律的适用范围。提出了目前泵站水力过渡过程分析中有待进一步研究的问题。


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