[發明專利]一種輸水揚程的計算方法及其裝置

在審

• 申請號: 202010105586.3
• 申請日: 2020-02-20
• 公開（公告）號: CN111305321A
• 公開（公告）日: 2020-06-19
• 發明（設計）人: 張寶龍;解衛東;唐平;霍順平;龐文臺
• 申請（專利權）人: 內蒙古自治區水利水電勘測設計院
• 主分類號: E03B5/00
• 分類號: E03B5/00;E03B7/02;E03B7/07;E03B11/12;G06F17/15
• 代理公司: 合肥市澤信專利代理事務所(普通合伙) 34144
• 代理人: 方榮肖

本發明公開了一種輸水揚程的計算方法及其裝置，該方法包括：根據一個預設的水位凈揚程參數表的對照關系，計算出輸水過程中的最高凈揚程、平均凈揚程、設計凈揚程以及最小凈揚程；確定輸水系統的泵站輸水管線中各段管件的總長度和管徑，并計算出至少兩種沿程損失；分別計算第一沿程損失和第二沿程損失的誤差，并選取誤差最小的沿程損失；計算出局部損失；計算誤差最小的沿程損失與局部損失之和，并將計算結果作為輸水損失；將最高凈揚程、平均凈揚程、設計凈揚程以及最小凈揚程分別疊加輸水損失以作為輸水過程中的泵站總揚程。本發明使最終的計算結果更加準確，以便于在實際輸水過程中進行選型，減少資源浪費，使輸水設計及應用更加高效和便捷。

技術領域

本發明涉及揚程計算技術領域的一種計算方法，尤其涉及一種輸水揚程的計算方法，還涉及應用該計算方法的輸水揚程的計算裝置。

背景技術

高海拔高揚程高壓長距離輸水管道能有效解決高海波且水資源匱乏地區工業用水和民生用水問題。管道的運行和維護承受了高海拔地區惡劣地理環境的考驗。由于輸水管道在不同的地理條件下，其所需要采用的管件是不同的，即采用多段管件進行輸水。

為了能夠準確地實現高海拔長距離輸水，需要對輸水過程中所采用的水泵的數量和規格進行確定，而為了能夠精確地確定這些參數，就需要對輸水揚程進行計算。但是，現有的輸水揚程計算方法一般沒有綜合到實際的損耗，造成揚程設計過大或過小而浪費資源的問題。

發明內容

為解決現有的輸水揚程計算方法一般沒有綜合到實際的損耗，造成揚程設計過大或過小而浪費資源的技術問題，本發明提供一種輸水揚程的計算方法及其裝置。

本發明采用以下技術方案實現：一種輸水揚程的計算方法，其包括以下步驟：

(1)根據一個預設的水位凈揚程參數表的對照關系，計算出輸水過程中的最高凈揚程、平均凈揚程、設計凈揚程以及最小凈揚程；

(2)計算輸水過程中輸水系統的輸水損失，且所述輸水損失的計算方法包括以下步驟：

(2.1)確定所述輸水系統的泵站輸水管線中各段管件的總長度L和管徑d，并計算出至少兩種沿程損失；其中一種沿程損失定義為第一沿程損失H_f1，其中另一種沿程損失定義為第二沿程損失H_f2；所述第一沿程損失H_f1為各段管件的沿程水頭損失之和；所述第二沿程損失H_f2的計算方法包括以下步驟：

(2.1.1)計算雷諾數；

(2.1.2)計算相對粗糙度；

(2.1.3)根據所述雷諾數和所述相對粗糙度，確定清水阻力系數λ；以及

(2.1.4)計算所述第二沿程損失H_f2，且計算公式為：H_f2＝(λ×L×V²)/(2×d×g)；其中，V為所述管件的流速，g為重力加速度；

(2.2)分別計算所述第一沿程損失H_f1和所述第二沿程損失H_f2的誤差，并選取誤差最小的沿程損失；

(2.3)計算出局部損失；以及

(2.4)計算誤差最小的沿程損失與所述局部損失之和，并將計算結果作為所述輸水損失；以及

(3)將所述最高凈揚程、所述平均凈揚程、所述設計凈揚程以及所述最小凈揚程分別疊加所述輸水損失以作為輸水過程中的泵站總揚程。