旁路局部損失對(duì)管網(wǎng)水力計(jì)算影響的研究.pdf

1、給水管網(wǎng)系統(tǒng)是一個(gè)十分復(fù)雜的系統(tǒng)，隨著用戶(hù)對(duì)水質(zhì)、水量要求的提高、供水規(guī)模的不斷擴(kuò)大，我國(guó)原有的數(shù)以千計(jì)的城市給水系統(tǒng)按目前的經(jīng)驗(yàn)運(yùn)行方式已滿(mǎn)足不了城市發(fā)展的需要。鑒于這種現(xiàn)狀，我們很有必要對(duì)管網(wǎng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和改造作出理論評(píng)估和分析。而給水管網(wǎng)水力分析是解決給水管網(wǎng)設(shè)計(jì)、改造和管理等各種應(yīng)用問(wèn)題的理論基礎(chǔ)。 給水管網(wǎng)水力分析的核心問(wèn)題是給水管網(wǎng)水力計(jì)算。在傳統(tǒng)給水管網(wǎng)模擬計(jì)算中，通常只考慮直管段的沿程水頭損失，而沒(méi)有考慮閥門(mén)在內(nèi)的

2、配件和附件所引起的局部水頭損失，認(rèn)為它們與沿程水頭損失相比很小可以忽略不計(jì)。但是在短管的水力計(jì)算中，三通、閥門(mén)等其他附件的局部阻力損失卻不可忽略。如果仍然忽略這些附件的水頭損失，其結(jié)果可能與實(shí)際情況相差甚遠(yuǎn)。 本文首先建立了排出三通管和匯流三通管的物理模型和數(shù)學(xué)模型，采用 方程作為湍流計(jì)算模型，然后再對(duì)模擬結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和計(jì)算，得出三通管的局部阻力系數(shù)。再通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，結(jié)果與模擬結(jié)果吻合得還比較好。 通過(guò)對(duì)排出三通

3、管的數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)研究，得出以下結(jié)論：（1）排出三通的直管阻力系數(shù)（2）垂直支管的阻力系數(shù)。（3）流量分配關(guān)系：對(duì)于同一種模型來(lái)說(shuō)，隨著壓力的增大，直管的流量分配百分?jǐn)?shù)略有增大，相應(yīng)地垂直支管的流量分配略有減小，但變化量均不大，最大的變化量也不超過(guò)總質(zhì)量流量的4％。（4）在流動(dòng)工況相同的條件下，垂直支管的質(zhì)量流量分配隨著該支管面積的增大而增大。 通過(guò)對(duì)匯流三通管的數(shù)值模擬研究，得出以下結(jié)論：（1）匯流三通直管段的局部阻力系數(shù)與它

4、的幾何比沒(méi)有關(guān)系。（2）對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)匯流等徑三通（即 ），垂直支管的阻力系數(shù)。 接著，把三通的局部阻力引進(jìn)管網(wǎng)的水力計(jì)算中，得出：（1）在大型管網(wǎng)即 以上的給水管網(wǎng)計(jì)算中，局部損失和水頭損失相比，其值相對(duì)較小，在工程計(jì)算中可以忽略不計(jì)；（2）在附件較多，或者 的情況下，局部損失引起的誤差就會(huì)達(dá)到20％甚至百分之幾十，所以不可以忽略；（3）壓力越大，局部損失對(duì)整個(gè)管網(wǎng)系統(tǒng)的影響就會(huì)越大。 所以，在小型的或者附件較多的管網(wǎng)計(jì)算中