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摩阻对长距离输水管道水力过渡过程的影响研究

程鹏  
【摘要】:近年来,随着我国城市化进程的不断发展和人民生活水平的日益提高,水资源的污染和分布不均衡日益成为人们关注的焦点问题。为此,国家建设了一大批长距离输水工程。在保证长距离输水管道的安全运行时,水锤防护是长距离输水工程实践和科研的一个重要方面。而摩阻是影响水力过渡过程的重要因素之一。 本文在前人对摩阻及停泵水锤防护的研究基础上,对不同摩阻对长距离输水工程在发生水力过渡过程时的影响进行了研究。 (1)对管道摩阻的基本概念、产生机理、理论推导和计算方法进行了系统地论述,并对长距离输水过程中常用的摩阻计算方法进行了分析和对比。 (2)较为系统地阐述了水力过渡过程分析中的水锤数解法原理、特征线微分方程以及使用电算程序对停泵水锤进行计算分析的基本流程,并探讨了在电算法中摩阻项的处理。 (3)以新疆阜康产业园区扬水工程作为工程实例,着重分析了分别采用舍维列夫公式和海曾-威廉公式对工程进行停泵水锤防护计算的结果,并进行了对比。同时研究了在管线走势、流速、管材等因素基本相同的情况下,不同大小的管径所造成管道摩阻的变化对发生停泵时的水力过渡过程计算结果所造成的影响。 (4)通过分析,对长距离输水工程停泵水锤防护提出了建议:对比舍维列夫公式,应采取海曾-威廉公式进行摩阻计算以得到更加安全和准确的计算结果;大管径低摩阻情况下的停泵水锤危害比小管径高摩阻时更大,需要采取更加合理有效的水锤防护措施。


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