基于特征线法的含气输水管道水锤特性分析

摘要：

输水管道发生关阀、泄漏等工况时,常处于气液两相流状态,极易造成异常压力波动,加剧了水锤的破坏性,影响管道的安全运行.为研究复杂输水管道内异常水压问题,该研究基于特征线法,建立了考虑非恒定摩阻的含气瞬变流模型,并引入离散气体空腔模型(Discrete Gas Cavity Model,DGCM)进行求解计算.对比了有无空气罐对含气瞬变流规律的作用,并研究了含气率、空气罐安装位置等因素对阀门末端压力的影响.结果表明,空气罐能大幅降低压力峰值,使管道快速达到稳定状态,无空气罐防护时压力峰值高达29.69 m,增加空气罐后压力峰值仅为8.38 m;含气率的增高、初始流量的减小、初始泄漏量的增大、空气罐离下游距离越近都可使管内压力峰值降低.研究结果可为输水工程的安全防护相关研究提供参考.

关键词：水锤、模型、泄漏、输水管道、瞬变流、气液两相流、特征线法

所属期刊栏目：38

分类号：TV134.1(水利工程基础科学)

资助基金：国家自然科学基金;陕西省自然科学基础研究计划项目;陕西省教育厅重点科学研究计划

在线出版日期：2022-06-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：79-86