PDF《不同型式空气阀的水锤防护效果研究》

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0 2 基金项目:国家自然科学基金资助项目(

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作者简介:李小周, 男, 博士生, 研究方向为供水技术与理论研究.E m a i l :

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7 8 8@q q . c o m. 通讯作者:朱满林, 男, 教授, 博士, 研究方向为供水技术与理论研究.E m a i l : z h u m l @x a u t . e d u . c n . 不同型式空气阀的水锤防护效果研究 李小周,朱满林,解建仓,郝萍 ( 西安理工大学 教育部西北水资源与环境生态重点实验室,陕西 西安

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4 8 ) 摘要:空气阀是安装在输水管道上的水锤防护装置.空气阀型式和孔径选择不合适, 会使空气进 入管道不及时而引起汽化现象或管道内的空气快速排放而引起水柱分离再弥合的撞击.为了研究 不同型式空气阀的水锤防护效果, 运用瞬变流理论和特征线方法, 建立空气阀边界条件;

用Matlab软件进行数值模拟计算, 比较了没有空气阀、 单阀孔空气阀和双阀孔空气阀的水锤防护效果.进一 步分析了使用双阀孔空气阀时, 不同阀孔孔径对水锤防护效果的影响.计算结果表明: 安装孔径合 适的双阀孔空气阀可以同时达到减小瞬变负压和防止瞬变正压过高的目的. 关键词:水力瞬变;

水柱分离;

特征线法;

空气阀孔径 中图分类号: TV

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4 文献标志码: A 状 遄 镒 LIX i a o z h o u ,Z HU M a n l i n ,X I EJ i a n c a n g ,HAOP i n g ( K e yL a b o r a t o r yf o rN o r t h w e s tW a t e rR e s o u r c ea n dE n v i r o n m e n tE c o l o g yo fM i n i s t r yo fE d u c a t i o n , X i ' a nU n i v e r s i t yo fT e c h n o l o g y , X i ' a n7

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0 4 8, C h i n a ) :A i rv a l v e i sw a t e rh a mm e rp r o t e c t i o nd e v i c e i n s t a l l e da tw a t e r t r a n s f e rp i p e so rm a i n s . I m p r o p e rs e l e c t i o no f a i rv a l v e t y p ea n ds i z ec o u l d l e a dt ot h ep h e n o m e n o no fv a p o r i z a t i o na s t h e i n f l o wo f a i re n t e r i n g i n t ot h ep i p e sn o t i nt i m e , o r t h e f a s t e x p u l s i o no fa i r i nt h ep i p e l i n e i n d u c i n gt h es e p a r a t i o no fw a t e rc o l u m na n dc l o s e t h e t r a n s i e n t . I no r d e r t os t u d yt h ee f f e c to fw a t e r h a mm e rp r o t e c t i o nb yd i f f e r e n t t y p e so f a i rv a l v e , t h e t h e o r yo f t r a n s i e n t a n d t h em e t h o do f c h a r a c t e r i s t i c s a r eu s e dt oe s t a b l i s ht h eb o u n d a r yc o n d i t i o n so f a i rv a l e i nt h i sp a p e r .M a t l a bs o f t w a r e i su s e dt oc a r r yo u tn u m e r i c a l s i m u l a t i o nc a l c u l a t i o na n dt oc o m p a r e t h ee f f e c t so fw a t e rh a mm a r p o t e c t i o nw i t h o u t a i r v a l v ea n dw i t hs i n g l ev a l v eo r i f f i c ea n dd o u b l e c r i f f i c ea i rv a l v e s . T h ee f f e c t s o fw a t e rh a mm a rp r o t e c t i o nb yd i f f e r e n t v a l v e sw i t hd i f f e r e n t d i a m e t e r s a r e f u r t h e r a n a l y z e dw h e n t h ea i rv a l v e sw i t hd o u b l ev a l v eo r i f f i c ea r eu s e d . T h e c a l c u l a t e dr e s u l t s i n d i c a t e i n s t a l l i n g t h e a p p r o p r i a t eo r i f f i c ed i a m e t e r a i rv a l v ew i t hd o u b l e v a l v eo r i f f i c e c a na c h i e v e r e d u c i n g t r a n s i e n tn e g a t i v ep r e s s u r ea n dp r e v e n t t h ee x c e s s i v e t r a n s i m e n tp o s i t i v ep r e s s u r ea t t h es a m e t i m e . :hydraulictransient;