[發明專利]一種并聯多排管供水管網水擊壓力控制方法

有效

• 申請號: 201810245769.8
• 申請日: 2018-03-23
• 公開（公告）號: CN108733097B
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發明（設計）人: 劉洋;郭立;沈繼彬;唐斌運;楊戰偉;曹慶紅;許康
• 申請（專利權）人: 西安航天動力試驗技術研究所
• 主分類號: G05D16/16
• 分類號: G05D16/16
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 楊引雪

本發明涉及一種并聯多排管供水管網水擊壓力控制方法，解決現有水擊壓力控制方式為被動泄壓方式時，存在介質溢出、調節閥門易損壞、管路流阻增加的問題以及采用增設調壓室的方式時，工程造價較高，改造量大的問題，該方法包括：1)對并聯多排管供水待測管網進行放水試驗，確定待測管網的主管路的阻力系數及分支管路的阻力系數，確定額定壓力下各閥門動作時間與對應分支管路內流速的關系；2)建立供水管網的水力模型；3)在建立的水力模型中，優化各閥門動作順序；4)確定測管網各分支管路閥門動作的間隔時間△ti；5)確定各閥門動作時間δti；6)獲得待測管網并聯供水管網水擊壓力的控制方式。

技術領域

本發明涉及管路壓力控制領域，具體涉及一種并聯多排管供水管網水擊壓力控制方法。

背景技術

管路是輸送流體的關鍵部件，管路中的水擊壓力大小與流體速度的變化率有關，可分為直接水擊壓力和間接水擊壓力；現有的供水管路的水擊壓力控制方法主要包括以下幾種：

一是通過優化閘門的關閉時間和關閉方式降低水擊壓力。例如：唐均、張洪明、王文全.長距離有壓輸水管道系統水錘分析[J].水電能源科學.2010.28(2):82-84，此種方式原理為通過調節單個閥門的動作時間及動作方式降低水擊壓力，但在實際工程中，由于執行機構能力的限制，該方法難以實現。

二是采用氮氣式水擊泄壓閥泄放管路內水擊壓力，保證管內介質壓力滿足設計要求。例如：于京平、馮坤.水擊泄壓閥的應用及失效分析[J].油氣儲運.2016.35(2):173-175，該方法為一種被動的水擊壓力控制方法，多用于輸油管等長輸管路中，同時存在介質溢出、調節閥門易損壞、管路流阻增加等問題。

三是水電站在進行水擊壓力控制時，多采用增設調壓室的方式。例如：董瑜、劉韓生、黃逸軍.設置調壓室水擊過程的高精度數值模擬[J].水力發電學報.2015.34(3):170-175，此種方式由于調壓室能夠反射壓力管道中的水擊波，達到控制水擊壓力的目的，但這種方式造價較高，改造工程量大。

發明內容

本發明的目的是解決現有水擊壓力控制方式為被動泄壓方式時，存在介質溢出、調節閥門易損壞、管路流阻增加的問題以及采用增設調壓室的方式時，工程造價較高、改造量大的問題，提供一種并聯多排管供水管網水擊壓力控制方法。

本發明的技術方案是：

一種并聯多排管供水管網水擊壓力控制方法，包括以下步驟：

1)對并聯多排管供水管網進行放水試驗，確定待測管網的主管路阻力系數、分支管路阻力系數，確定額定壓力下各閥門動作時間與對應分支管路內流速的關系；

1.1)確定待測管網的主管路阻力系數及分支管路阻力系數；

1.2)在待測管網的各分支管路上安裝流量測量元件，關閉該分支管路閥門，記錄閥門關閉的初始時間及完全關閉時間，獲得各分支管路內介質流量與閥門關閉時間的對應關系，得到介質流速與閥門關閉時間的對應關系式；

2)建立供水管網的水力模型，水力模型包括模型主管路、多路并聯的模型分支管路；

3)在建立的水力模型中，優化各閥門動作順序；

4)通過步驟1.2)得到的介質流速與閥門關閉時間的對應關系式，利用特征線法計算待測管網各分支管路閥門關閉過程中，主管路內壓力波衰減至管路設計壓力以下的時間△Ti，取安全系數b，確定待測管網各分支管路閥門動作的間隔時間△ti＝b△Ti；

5)通過步驟1.2)得到的介質流速與閥門關閉時間的對應關系式，利用特征線法計算閥門關閉過程中，對應待測管網分支管路內產生的間接水擊壓力，以間接水擊壓力小于管路設計壓力為目標，確定各閥門動作時間δti；

6)依據步驟4)獲得的△ti、步驟3)獲得的閥門動作順序、步驟5)獲得的δti，得到待測管網并聯供水管網水擊壓力的控制方式。