長(zhǎng)距離輸水系統(tǒng)的過(guò)渡過(guò)程數(shù)值計(jì)算及水力特性研究.pdf

1、由于流量調(diào)節(jié)或事故等原因長(zhǎng)距離輸水系統(tǒng)的恒定流條件被破壞，系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生非恒定流的現(xiàn)象稱為輸水系統(tǒng)的水力過(guò)渡過(guò)程。過(guò)渡過(guò)程發(fā)生時(shí)輸水系統(tǒng)沿線的水力參數(shù)隨時(shí)間發(fā)生急劇變化，往往超出恒定流的設(shè)計(jì)范圍，從而對(duì)輸水系統(tǒng)造成不利影響，故對(duì)輸水系統(tǒng)過(guò)渡過(guò)程的研究對(duì)于輸水工程的設(shè)計(jì)和運(yùn)行是十分必要的。 本文在前人研究、總結(jié)的理論基礎(chǔ)上，對(duì)輸水系統(tǒng)水力過(guò)渡過(guò)程中普遍涉及的幾個(gè)問(wèn)題進(jìn)行了研究，提出了相應(yīng)的結(jié)論。并結(jié)合實(shí)際工程對(duì)水力過(guò)渡過(guò)程進(jìn)行了數(shù)值計(jì)

2、算和理論分析，在尋求過(guò)渡過(guò)程的通用解法的同時(shí)，也為工程的設(shè)計(jì)和運(yùn)行提供了科學(xué)的依據(jù)和建議。本文的研究主要包括以下幾個(gè)方面： (1)對(duì)二相流的水擊波速進(jìn)行分析，把Pearsall提出的可變波速公式引入特征線法，針對(duì)水擊波速變化的特點(diǎn)用線性插值的特征線法編制程序，對(duì)有壓管道模型進(jìn)行水擊計(jì)算。通過(guò)計(jì)算本文研究了水中含有自由氣泡的管路在水擊時(shí)管道初始水頭及管道特性等敏感因素對(duì)水擊波速變化的影響，得出了上游水頭降低、相對(duì)管壁厚增加、管材彈

3、性模量增加都會(huì)引起水擊波速變化加劇的結(jié)論，并對(duì)在水擊計(jì)算時(shí)中采用固定波速值將引起較大偏差的情況進(jìn)行了分析與總結(jié)。 (2)針對(duì)輸水系統(tǒng)在水力過(guò)渡過(guò)程發(fā)生時(shí)管道流態(tài)不斷發(fā)生變化的特點(diǎn)，本文以流態(tài)為依據(jù)來(lái)計(jì)算系統(tǒng)的沿程摩阻系數(shù)，提高了過(guò)渡過(guò)程的計(jì)算精度。 (3)針對(duì)調(diào)水工程水力過(guò)渡過(guò)程的處理中最為復(fù)雜的多段有壓管道和多段明渠相結(jié)合的輸水形式，應(yīng)用Preissman虛擬縫理論對(duì)有壓管道和明渠采用統(tǒng)一的插值特征線法進(jìn)行求解，針對(duì)管