Совершенствование методов расчета переходных процессов в протяженных водоводах со значительным геодезическим напором

• Автор: Сахаров, Илья Юрьевич
• Шифр специальности: 05.23.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 138 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ОГЛАВЛЕНИЕ
УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ
1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ТЕОРИИ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ В НАПОРНЫХ СИСТЕМАХ ВОДОПОДАЧИ..
1.1. Причины возникновения переходных процессов в напорных системах водоподачи
1.2. Гидравлический удар в двухфазном газожидкостном напорном потоке
1.3. Определение максимального повышения давления при гидравлическом
ударе в простом и разветвленном трубопроводе
-----ЬД.-Разрыв сплошности потока
1.5. Определение скорости распространения волны гидравлического удара
2. МЕРОПРИЯТИЯ ПО СНИЖЕНИЮ ДАВЛЕНИЯ В ТРУБОПРОВОДАХ НАПОРНЫХ СИСТЕМ ВОДОПОДАЧИ
2.1. Средства для уменьшения скорости движения воды в трубопроводах
2.2. Сброс воды из трубопровода
3. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1. Уравнения, описывающие переходные процессы
3.2. Методика расчета переходных процессов в напорных системах водоподачи
3.3. Оценка размеров воздушной полости при вдуве воздуха в трубопровод
3.4. Методика расчета переходных процессов, с учетом клапанов впуска и защемления воздуха без учета длины зоны разрыва сплошности потока
3.5. Методика расчет переходных процессов, с учетом клапанов впуска и защемления воздуха и длины зоны разрыва сплошности потока
4. ОПИСАНИЕ ОБЪЕКТОВ И РАСЧЕТНО-ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ НА ПРОТЯЖЕННЫХ ВОДОВОДАХ
4.1. Насосная станция № 1 и напорный трубопровод
4.1.1. Расчеты гидравлических переходных процессов в насосной станции №
и напорном трубопроводе
4.1.2. Рекомендации по средствам защиты от гидравлического удара напорного трубопровода и насосной станции №
4.2. Насосная станция № 2 и закрытая оросительная сеть
4.2.1. Расчеты гидравлических переходных процессов в закрытой оросительной сети участка Подымалово-Северный
4.2.2. Рекомендации по защите ЗОС участка Подымалово-Северный от
гидравлических ударов
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ А - удельное сопротивление трубопровода, с2/м5 а - скорость распространения волн изменения давления, м/с р - относительная частота вращения ротора насосного агрегата сі - диаметр трубопровода, м g - ускорение свободного падения, м/с1 Н - напор,м
Н , - геодезический напор, м Нн - напор насоса, м Нтр - напор в трубопроводе, м Нсп - статический напор, м Ьп - потери напора, м
I - момент инерции вращающихся масс насосного агрегата, кг-. Мд - момент, развиваемый электродвигателем, Н ■ м
Мн - момент сопротивления насоса, Н ■ м Мв - момент от веса диска, Н ■ м N - мощность насоса, кВт
п - частота вращения вала насосного агрегата, мин~'
Р - давление, МПа <р- расход, м1 /с <2Н-подача насоса, мъ 1с IV— объем воздуха, воды, V
5 - коэффициент гидравлического сопротивления, с2 /м5 г - время, С м — шаг по времени, с V — скорость движения воды, м/с х — координата, м

Ах - шаг по координате, м г - отметка оси трубопровода, м
(р - волна изменения напора, распространяющаяся в направлении начальной скорости, м/с
іи - волна изменения напора, распространяющаяся против направления начальной скорости, м/с
Л - коэффициент сопротивления труб на трение со - угловая скорость, с"
сотр - площадь поперечного сечения трубопровода, м2 р - плотность ЖИДКОСТИ, г/СМ1 р - динамическая вязкость жидкости, Па-с т - касательное напряжение, Па Е— модуль упругости, Па
о - объемное газосодержание в %, приведенное к атмосферному давлению.
В работе В.М. Алышева /2/ дается приближенное решение задачи по опре-
где а = —, а т1 и т2 - постоянные коэффициенты.

При изменении параметра а в интервале 0<а< 10 принимается т, = 1,08 и т2 = 0,0255 (ошибка в определении лГл менее 5%). При увеличении точности вычислений (ошибка в определении л[а < 1% ) рекомендуется принимать т1 = 1,01 И т2 = 0,0725 при 0 < а < 2 И тх = 1,12 И т2 = 0,01625 при 2 < а < 10.
После подстановки в формулу (1.26) значения А, определенного по формуле (1.27), и соответствующих преобразований задача сводится к решению неполного кубического уравнения:

делению скорости а в явном виде при 0< — < 10.
Принимается, что
(1.27)

х3+Ях+д=0,
(1.28)