автореферат диссертации по строительству, 05.23.16, диссертация на тему:Научное обоснование методов расчетов переходных процессов в напорных системах водоподачи с насосными станциями

На правах рукописи

БЕГЛЯРОВ Давид Суренович

НАУЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ МЕТОДОВ РАСЧЕТОВ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ В НАПОРНЫХ СИСТЕМАХ ВОДОПОДАЧИ С НАСОСНЫМИ СТАНЦИЯМИ

Специальность 05 23 16 - Гидравлика и инженерная гидрология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Москва 2007

003159831

Работа выполнена на кафедре "Насосы и насосные станции" Московского государственного университета природообустройства

Официальные оппоненты

Доктор технических наук, профессор Виссарионов Владимир Иванович

Доктор технических наук Каргвелишвили Леонид Николаевич

Доктор технических наук, профессор Мишуев Адольф Владимирович

Ведущая организация ЗАО ПО "Совинтервод"

Защита диссертации состоктся&о/сл? 2007 г в VO часов на заседании диссертационного совета Д 220 045 02 при Московской государственном университете природообустройства по адресу 127550, Москва, ул Прянишникова, д 19, корпус 1, ауд. 201, телефакс (495) 976-10-46, email mail@msiiee ru.

С диссертацией можно ознакомиться в научном зале библиотеки Московского государственного университета природообустройства

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат технических наук, доцент

Евдокимова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы Создание современных водохозяйственных систем, сопровождается появлением новых технических решений, усложнением конструкций отдельных их элементов и, как следствие, увеличением затрат труда и средств на их проектирование, возведение и последую щую эксплуатацию Отмеченное подтверждается тем, что сходные по назначению гидротехнические сооружения, расположенные в различных регионах, существенно отличаются как размерами затрат на их проектирование и строительство, так и результатами их эффективного использования С другой стороны, выдвигаются требования по сокращению сроков строительства данных объектов, а главное - повышению эффективности сельскохозяйственного производства на мелиорированных землях и систем водоснабжения Создание современных водохозяйственных систем нуждается в пересмотре традиционных методических подходов к решению ряда проблем

В мелиоративном строительстве все большее распространение получают закрытые оросительные системы, основными элементами которых являются стационарная или передвижная насосная станция, закрытая оросительная сеть и дождевальная техника. Опыт эксплуатации современных закрытых оросительных систем, показал, что вследствие изменения режимов работы насосных станций и дождевальной техники, в отдельные периоды в трубопроводах возникают резкие колебания давления (гидравлические удары), которые приводят к разрушениям сети, выходу из строя трубопроводной арматуры и насосов

В последнее время в связи с недостаточной мощностью местных водоисточников в практике водоснабжения получило развитие строительство протяженных водоводов крупных диаметров Подобные системы имеются во многих зарубежных странах (Великобритании, США, Франции, ФРГ, Саудовской Аравии и пр)

Одной из наиболее крупных и протяженных в свое время являлась система водоснабжения «Днепр - Донбасс - Харьков». Аналогичные водопроводы имеются и в России в г г Анапе, Владивостоке, Екатеринбурге, Набережных Челнах, в Краснодарском крае, в Московской области и пр В настоящее время осуществляется проектирование Южной водопроводной системы г Москвы и городов Московской области из Приок-ского месторождения подземных вод Общая протяженность её водовода около 140 км, диаметр труб - 2000 мм Перечисленные объекты должны отвечать определенным требованиям надежности и экологической безопасности В первую очередь это достигается защитой водоводов от недопустимых повышений давлений, возникающих при гидравлических ударах, вызываемых выключением насосных агрегатов

В тоже время опыт проектирования и эксплуатации подобных объектов выявил ряд особенностей, связанных с защитой систем водоподачи от гидравлических ударов

Повреждения и аварии в напорных системах водоподачи с насосными станциями могут происходить также при переходных процессах, возникающих при пуске насосных агрегатов, которые в соответствии с графиком работы могут осуществляться несколько раз в сутки Хотя к настоящему времени разработаны определенные мероприятия, направленные на предупреждение недопустимых повышений давления при переходных процессах в напорных системах водоподачи с насосными станциями, но пока еще нет достаточных данных, позволяющих обоснованно обеспечивать надежную защиту насосных станций от гидравлического удара, то есть полностью ликвидировать на них опасность возникновения серьезных аварий Поэтому важнейшим и непременным условием дальнейшего развития водохозяйственных систем различного назначения, а также повышения надежности работы их напорных трубопроводов следует считать как создание эффективных средств борьбы с гидравлическими ударами, так и правильный подбор последних, а также рациональную их расстановку на водоводах

Несмотря на накопленный большой опыт строительства и эксплуатации подобных систем, пока еще нет достаточно общих методов расчета переходных процессов, обеспечивающих повышение надежности сооружений и снижение затрат на их эксплуатацию. Сегодня уделяется большое внимание комплексному методу исследований натурным экспериментам на действующих насосных станциях и расчетно-теоретическим исследованиям для научного обоснования проектных решений Изложенным определяется актуальность темы диссертации Цель настоящего исследования — разработка научных основ расчетного обоснования, проектирования и безопасной эксплуатации напорных систем водоподачи и практических рекомендаций по защите оборудования и напорных коммуникаций насосных станций от недопустимого повышения давления при переходных процессах для повышения эффективности функционирования различных водохозяйственных систем Для достижения этой цели поставлены и решены следующие задачи

- обобщить опыт эксплуатации насосных станций и уточнить влияние основных элементов гидротехнического комплекса на режимы работы насосов, их параметрические и функциональные отказы,

- создать и апробировать математические модели расчета переходных процессов,

- провести натурные исследования переходных процессов в закрытых оросительных системах, возникающих при отключении дождевальной техники, а также при отключении, пуске и регулировании насосных агрегатов с учетом действующих систем защиты,

- разработать научное обоснование и сформулировать принципы комплексного подхода к выбору средств защиты напорных водоводов водохозяйственных систем,

- осуществить расчетно-теоретические исследования по отключениям насосных агрегатов на насосных станциях закрытых оросительных систем,

- провести расчетно-теоретические исследования переходных процессов в закрытых оросительных системах, связанных со сбросом воды через предохранительные сбросные устройства,

- осуществить расчетно-теоретические исследования переходных процессов на протяженных водоводах крупных диаметров с учетом установки клапанов для впуска и защемления воздуха и разрывных мембран,

- провести расчетно-теоретические исследования переходных процессов в напорных системах водоподачи с несколькими последовательно работающими насосными станциями

Научная новизна результатов диссертационных исследований Результаты

экспериментальных и расчетно-теоретических исследований, представляемые к защите,

являются обобщением многолетней работы автора в области научного обоснования путей повышения безопасности напорных систем водоподачи с насосными станциями Научная новизна полученных натурных результатов заключается в следующем

- созданы математические модели гидравлических переходных процессов в напорных системах водоподачи, учитывающие сброс воды через насосные агрегаты по обводным линиям, а также через предохранительные сбросные устройства и разрывные мембраны при увеличении давления сверх заданного,

- экспериментально подтверждена необходимость учета запаздывания тарели обратного клапана для определения максимального повышения давления в напорных линиях насосов на насосных станциях закрытых оросительных систем,

- разработаны рекомендации по выбору путей ограничения сброса воды из напорных линий через насосы для снижения давления в напорных коммуникациях насосных станций без возникновения реверсивного вращения ротора насосных агрегатов,

- экспериментально установлено, что величина скорости распространения волн изменения давления в напорных коммуникациях насосных станций закрытых оросительных систем вследствие скопления в них воздуха значительно меньше, чем аналогичная характеристика в напорных трубопроводах сетей вблизи станций, несмотря на высокое давление в коммуникациях,

- установлена возможность определения расчетным способом режима закрытия обратного клапана с регулируемым закрытием тарели, обеспечивающего необходимое снижение давления в напорных коммуникациях при переходных процессах без возникновения недопустимого реверсивного вращения ротора насосного агрегата,

- разработана методика расчета переходных процессов, возникающих при отключениях насосных агрегатов на насосных станциях закрытых оросительных систем,

- разработано дополнение к методу характеристик, позволяющее проводить расчеты переходных процессов для дождевальной техники и части оросительного трубопровода с более мелкими шагами по координате Ах и времени А/,

- для возможности практического решения задач, учитывающих сброс воды через разрывные тонколистовые мембраны, разработана методика расчета переходных процессов, позволяющая проводить расчеты с большим количеством противоударной арматуры и при использовании в качестве средства защиты разрывных мембран

Достоверность результатов Достоверность основных положений и выводов работы подтверждается многократным сопоставлением результатов расчетно-теоретических исследований переходных процессов с данными соответствующих экспериментов, проведенных на действующих насосных станциях с различными подачами воды, напорами, мощностями, диаметрами и длинами напорных трубопроводов, противоударными устройствами Проведенные сопоставления подтвердили высокую надежность предложенных автором теоретических разработок и практических рекомендаций

Практическая ценность Изложенные в диссертации результаты исследований переходных процессов были обобщены и объединены в единый математический программный комплекс, который дает возможность проводить практические расчеты на ЭВМ в условиях работы различных водохозяйственных проектных организаций, что позволило значительно повысить качество проектов насосных станций и сократить сроки их проектирования

Принимаемые на основании результатов расчетов средства для уменьшения колебаний параметров переходных процессов, и, прежде всего давления, в большинстве случаев снижают их в пределах, не требующих проектных решений более дорогих, чем это обусловливается рабочими режимами напорных систем В научных организациях результаты работы неоднократно применялись для расчетно-теоретических исследований напорных систем с насосными станциями

Результаты настоящей диссертационной работы позволили повысить надежность и эффективность эксплуатации насосных станций, и обосновать выбор параметров напорных систем водоподачи за счет учета большого числа определяющих факторов и оптимизации режимов их эксплуатации

Реализация работы Результаты диссертации были использованы в производственных объединениях «Совинтервод» и «Союзводпроект», на насосной станции опытного участка Ерасхаунской базы института почвоведения и агрохимии и на Егвардском

каскаде в Армении, на насосных станциях Молдавия-5, НСП-1, НСП-10, НСП-14 и НСП-23 на Рыбницкой оросительной системе в Молдове, в проекте Южной водопроводной системы г. Москвы и Московской области, в проекте гидроузла «Эль-Баб» в Сирийской Арабской Республике

Материалы настоящих исследований включены в учебники, учебные пособия и методические указания для мелиоративных вузов и факультетов России, а так же в справочную литературу по мелиорации и водному хозяйству, широко используемую проектными и производственными организациями РФ и стран СНГ

Апробация полученных результатов. Диссертация является результатом многолетних исследований автора в области гидравлики напорных систем водоподачи с насосными станциями, выполненных в период с 1978 по 2007 г г

Постановка задач исследований, выбор направлений их решения, как теоретическими, так и экспериментальными методами, анализ и обобщение, приведенных в диссертации результатов, осуществлены лично ее автором

Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на ряде научно-технических международных конференций Московского государственного университета природсюбустройства, Академии экологии и природопользования по проблемам экологии и безопасности жизнедеятельности, в Дамаском государственном университете Сирийской Арабской Республики, в Московском энергетическом институте (техническом университете) по направлениям гидромеханика, гидромашины, гидропривод и гидропневмоавтоматика

Публикации Основное содержание диссертации изложено в монографии, пособиях, инструкциях, статьях Всего по материалам диссертации опубликовано 47 работ, в том числе 12 статей в журналах, включенных в перечень ВАК России По отдельным направлениям исследований под руководством автора подготовлены и защищены три кандидатских и одна магистерская диссертации

Структура и объем работы Диссертация состоит из введения, 7 глав, заключения, списка литературы, включающего 281 наименование, и приложения Основное содержание работы изложено на 304 страницах, включая 4 таблицы и 146 рисунков

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, сформированы цели и задачи исследований, представлено современное состояние проблемы, изложены теоретические основы и определена методическая концепция и практическая ценность полученных результатов, приводятся сведения о структуре и объеме работы, указаны работы, в которых представлены основные положения диссертации

В первой главе рассмотрены основные причины, вызывающие гидравлические удары в трубопроводах и вопросы использования различных математических моделей для расчетов переходных процессов в напорных системах с насосными станциями

Отмечено, что впервые уравнения нестационарных процессов, связанных с явлением гидравлического удара были составлены Н Е Жуковским Дальнейшее развитие теории гидравлического удара в России получило в результате работ проведенных-В М Алышевым, М М Андрияшевым, Н В. Арефьевым, В А Архангельским, Н Н Аршеневским, К Г Асатуром, В В. Берлиным, В И Блохиным, В И Виссарионовым, К.П Вишневским, И П Гинзбургом, Л С Геращенко, А Г. Джаваршейшвили, Б С Ди-каревским, Н Г Зубковой, Л Б Зубовым, НА Картвелишвили, Л Н Картвелишвили, В.Н Коваленко, Г И Кривченко, УР Лийвом, БФ Лямаевым, Г И Мелконяном, А В Мишуевым, М А Мосгковым, Л Ф Мошниным, Г Л Небольсиным, Л В Полянской, А А. Суриным, Е Т Тимофеевой, В А. Фартуковым, И А Чарным и др За рубежом наиболее значительные работы в области теории гидравлического удара выполнены Л Аллиеви, Р Ангусом, Л. Бержероном, Г Еванжелисти, Р Леви, Д Пармакином, В Стритером, Д Фоксом, X Христовом, О. Шнидером и многими другими

Рассмотрены возможности упрощения уравнений неустановившегося движения жидкости в напорных трубопроводах для получения точного решения Указано на необходимость учета влияния гидравлического сопротивления, что затруднено при точных решениях Отмечено, что, несмотря на проведенные исследования гидравлических сопротивлений при нестационарных режимах движения жидкости российскими и зарубежными учеными (Д Дейли, Е.С Дикаревский, 3 Залке, У Р Лийв, Т Б Лунякина, Н А Пакчурин, Г Д Розенберг и др ) данные для учета изменения сопротивлений при расчетах переходных процессов недостаточны Это относится как к сопротивлениям на трение по длине трубопроводов, так и к местным сопротивлениям В связи с этим в большинстве случаев гидравлические сопротивления принимаются такими же, как и при стационарных режимах

Рассмотрен вопрос об определении скорости распространения волн в зависимости от транспортируемой по трубопроводу жидкости, материала труб, соотношения между толщинами стенки и диаметром и способа закрепления труб Отмечено значительное снижение скорости распространения волн, а при наличии в воде нерасгворенного возду-

ха, приведены данные об исследованиях в этом направлении (В М Алышев, А Г Джа-варшейшвили, Е С Дикаревский, Н Г. Зубкова, Л Ф Мошнин, В О Токмаджан и др ) и способах определения значения а в этих случаях Отмечено, что значения а определенные для одних и тех же условий по различным формулам могут существенно отличаться.

Рассмотрены случаи гидравлических переходных процессов, сопровождающиеся образованием кавитационных разрывов сплошности потока в трубопроводах, повышение давления при которых может быть особенно значительным Отмечается, что образование разрывов сплошности потока приближенно учитывалось Л Бержероном при решении задач, связанных с гидравлическим ударом, графическим методом Значительный вклад в развитие теории гидравлического удара, сопровождаемого разрывом сплошности потока, внесли В М Алышев, В И. Блохин, Б С Дикаревский, Л Б Зубов, Б Ф Лямаев, Л Ф Мошнин, Д А Смирнов, В В Тарасевич Из зарубежных ученых, работавших в этом направлении, следует отметить В Стритера, Д Фокса.

Рассмотрены механические переходные процессы, происходящие при изменении режима работы насосных агрегатов и изменении степени открытия обратных клапанов, которые необходимо учитывать в напорных системах с насосными станциями наряду с гидравлическими, и приводятся уравнения, описывающие эти процессы.

Обсуждены вопросы задания начальных и граничных условий при решении уравнений неустановившегося движения жидкости в трубопроводах При этом отмечено, что задание начальных условий далее для сложных разветвленных и кольцевых сетей трубопроводов не представляет особых сложностей Задание граничных условий в отдельных случаях сопряжено со значительными трудностями и, прежде всего для насосных станций. В эт*х случаях должны учитываться особенности насосного и силового оборудования насосных станций, их коммуникаций, трубопроводной арматуры, систем управления и автоматизации, которые непрерывно усовершенствуются и усложняются В связи с этим отмечено, что вопросам оптимизации гидроэнергетического оборудования были посвящены работы- Н Н Аршеневского, Ю С Васильева, В И Виссарионова, Ф.Ф Губина, В Я Карелина, ВС Квятковского, В В Рычагова, Б А Соколова, ДС. Шавелева, НА Шапова, Г С Щеголева; вместе с тем граничные условия, в полной мере учитывающие все выше указанные в их работах факторы, сформулированы не были

Рассмотрены методы решения уравнений нестационарных процессов в напорных системах Отмечается, что для решения точными методами необходимо упрощение этих уравнений Наиболее просто решение для волновых уравнений, однако отсутствие в нем, члена учитывающего потери напора на трение приводит во многих случаях к значительным искажениям результатов расчетов Указывается на возможность линеаризации уравнений для решения использованную И А Чарным, однако таким способом решались относительно несложные случаи переходных процессов

Указывается, что для численного решения уравнений неустановившегося движения жидкости в трубопроводах используются методы сеток и характеристик Рассматриваются преимущества и недостатки обоих методов Отмечается, что метод сеток использовался при решении задач связанных с гидравлическим ударом на ЭВМ Л И Муравьевой и В В Тарасевичем Метод характеристик кроме автора для решения расчета на ЭВМ задач, связанных с гидравлическим ударом применяли К П Вишневский, Б Ф Лямаев, Л В Полянская За рубежом метод характеристик широко использовался В. Стритером и Д Фоксом

В заключительной части проведенного обзора сформулированы требования к математическим моделям переходных процессов в напорных системах с насосными станциями и выделены главные направления развития теории гидравлического удара.

Во второй главе рассматриваются мероприятия направленные на предотвращение повышения давления в напорных коммуникациях насосных станций

Наиболее значительные повышения давления в напорных водоводах насосных станций, как правило, имеют место при переходных процессах Средства борьбы с недопустимым повышением давления в напорных системах водоподачи при переходных процессах могут быть подразделены на средства для уменьшения скоростей движения воды в обратном направлении и средства для сброса воды из трубопроводов К средствам, уменьшающим скорость движения воды в трубопроводах, относятся обратные клапаны, устанавливаемые в промежуточных по длине точках трубопровода, клапаны доя впуска и защемления воздуха (КВЗВ), резервуары для впуска воды, водонапорные колонны, водовоздушные резервуары, увеличение инерции насосных агрегатов Установка дополнительных обратных клапанов, разделяющих трубопровод на отдельные участки, целесообразна при значительных статических напорах (более 50 м) Для недопущения возникновения глубокого вакуума перед обратным клапаном, устанавливают устройства для впуска и защемления воздуха - аэрационные клапаны Закрытие клапанов, как правило, происходит с запаздыванием, что может вызвать повышение давления Для уменьшения влияния запаздывания и для уменьшения повышения давления при закрытии обратных клапанов их можно оборудовать обводными линиями или использовать обратные клапаны с регулируемым закрытием

Иногда установка КВЗВ не снижает, а наоборот, повышает давление в трубопроводе по сравнению со случаем, когда клапаны отсутствуют, так как при впуске в трубопровод воздуха объемы разрывов сплошности потока искусственно увеличиваются Для впуска воды, который должен осуществляться автоматически при падении давления в трубопроводе ниже заданной величины, могут быть использованы специальные резервуары для впуска воды или водонапорные колонны Для гашения гидравлических уда-

ров могут использоваться водонапорные колонны с открытой поверхностью, высота которых превышает рабочий напор в трубопроводе в месте их установки

Применение водовоздушных баков в качестве средства защиты трубопроводов от гидравлического удара может быть достаточно эффективным, однако практически затрудняется быстрым уменьшением в них запаса воздуха, главным образом, вследствие растворения его в воде, а также из-за утечек В связи с этим необходима периодическая подпитка баков воздухом при помощи компрессора, что усложняет схему автоматизации и снижает ее надежность

Сброс воды из трубопроводов может осуществляться через насосы или через специальные сбросные предохранительные устройства Сброс воды через насосы может быть неограниченным, если на их напорных линиях не установлены обратные клапаны и запорная арматура находится в полностью открытом положении или отсутствует вообще, и ограниченным, если воду сбрасывают через обводные линии обратных клапанов или через клапаны с регулируемым закрытием Наиболее простым способом защиты трубопроводов от гидравлического удара является сброс воды через насос по обводной линии меньшего диаметра по сравнению с диаметром напорной линии Следует иметь в виду, что в обводных линиях образуются высокие скорости движения воды и возможно возникновение кавитации При этом гидравлическое сопротивление обводных линий резко возрастает. Ограниченный сброс воды из трубопроводов через насосы можно осуществлять, также использовав обратные клапаны специальной конструкции с регулируемым закрытием диска. Для сброса воды помимо насосов используются различные предохранительные устройства, большинство из которых срабатывает при повышении давления- сверх заданного значения, превышающего максимальное рабочее, что является их недостатком Сбросить часть воды из трубопровода в атмосферу при повышении давления сверх расчетного можно также установив на трубопроводах простейшие аварийные предохранительные устройства, например, разрывные мембраны

Перечисленные выше основные мероприятия можно использовать для защиты от гидравлического удара напорных водоводов насосных станций Эффективность применения различных средств защиты зависит от правильности их выбора. Несмотря на большое количество способов и средств защиты трубопроводов, эта проблема не решена окончательно и требует своего дальнейшего развития В связи с этим в конце главы сделан вывод об актуальности подобных исследований и необходимости разработки основных рекомендаций по применению различных защитных мероприятий от недопустимого повышения давления в трубопроводах этих комплексов для повышения надежности и безаварийной работы напорных систем водоподачи

В третьей главе приведены уравнения, описывающие неустановившееся движение жидкости в напорных трубопроводах при гидравлических переходных про-

цессах Рассматривается полученная автором модель неустановившегося движения воды в трубопроводах напорных систем водоподачи с насосными станциями. Показаны пути применения этой модели с разработкой системы мероприятий, уменьшающих негативные последствия от недопустимых повышений давления, возникающих при переходных процессах

При работе напорных систем водоподачи их параметры переменны во времени, поэтому деление процессов на стационарные и переходные несколько условно При режимах, принимаемых за стационарные, в действительности происходят некоторые изменения параметров, но они относительно невелики, и поэтому их можно не учитывать Процесс распространения волн в трубопроводе описывается двумя функциями напором и скоростью движения воды Эти функции являются решением системы дифференциальных уравнений неустановившегося движения воды в трубопроводах уравнения неразрывности и количества движения, которые для рассматриваемой математической модели приняты в виде

= (1) дtgдx к

+ л №=о (2)

Ы дх 2</

где Н и К- неизвестные функции- напор и скорость движения воды, х - координата; г -отметка оси трубопровода, I — время переходного процесса, а - скорость распространения волн изменения давления; g - ускорение свободного падения, с1 - диаметр трубопровода, Я - коэффициент гидравлического сопротивления труб на трение

Пренебрегая членом Я (¡К|К/2с?) для упрощения зависимости (2), общим решением волновых уравнений являются выражения

я = (3)

Г = + (4)

а \ aja \ а)

гдеЯ0 и V0 - начальные значения напора и скорости, <р и у - функции, характеризующие волны изменения давления, распространяющиеся по направлению оси х и соответственно против этого направления

Решение этих уравнений осуществлялось по одной из модификаций метода характеристик Для расчета использовалась схема с прямоугольной сеткой Трубопроводы схемы напорной системы разбивались на участки, длины Дх- которых принимались такими, чтобы время At распространения волн по любому участку было бы одним и тем же Скорости а распространения волн в трубопроводах системы принимались неизменяющимися при переходных процессах Фактически значения а уменьшаются при на-

линии в воде нерастворенного воздуха, что может быть учтено проведением вариантов расчетов со сниженными значениями а по формулам В.М Алышева, В С Дикаревско-го, Н Г Зубковой, Н А Картвелишвили, Д Н Смирнова и др

Условие Дг = Ах/а приводит к необходимости при а постоянном шаге по времени А/ округлять длины трубопроводов до 0,5 Ах, но зато использование этого метода позволяет проводить расчеты при резких изменениях параметров переходных процессов, что, например, характерно для случаев, когда движение потока сопровождается образованием кавитационных разрывов его сплошности Однако для некоторых напорных систем для отдельных случаев переходных процессов необходим расчет с различными шагами Ах и &(, поэтому нами было разработано дополнение к методу характеристик, позволяющее выполнять такие расчеты

Расчет по изложенной нашей методике осуществлялся для моментов времени, отличающихся на А/, начиная с /=0 принимаемое за начало переходного процесса до

любого заданного значения Неизвестные значения напоров Н и скоростей движения воды и в сечениях, примыкающих к расчетной точке / для каждого расчетного момента времени у, определялись по формулам, в которых использовались значения волн (р, распространяющиеся по направлению оси координат и у/ - соответственно против этого направления

Значение напора #,(/_(),, и скорости у, в сечении, примыкающем к расчетной точке I со стороны соседней точки М равны

= я-Н).о+ П'-^и + Г и ' (5) = + -• (6)

а значения напора и скорости К(и-\)ц в сечении, примыкающем к расчетной

точке г со стороны соседней точки г+1 равны.

Н= Н¡(»1Хо +<Р*,] + , (7)

К(1+Ц; = К(,+Цо + 8 —-, (8)

где {{,(,-110, )} и #,(,+начальные значения напоров и скоростей в указанных выше сечениях, Щ,-^ и — волны, подошедшие к точке г в расчетный

момент времени у от соседних точек 1-Х и г+1, Ц>,! и ^ 1 - волны, возникающие в точке I в момент времени у в результате подхода волн и V,(,+!),,

Значения коэффициентов гидравлического сопротивления по длине трубопроводов определялись по зависимостям С И Костерина и Г И Мелконяна. Для расчета переходных процессов в каждом узле расчетной схемы задавались соответствующее граничное условие Наиболее сложно задание граничных условий для узла «насос» и «насосная станция» Для этого узла кроме Нй} и У0] (номер узла 0), которые в этих случаях означают напор и скорость движения воды в начале напорного трубопровода, являются также расход воды через насос <2Н, напор насоса Ни, относительная частота вращения ротора агрегата/? = п/п0, момент сопротивления насоса М„, момент, развиваемый электродвигателем Мд и так далее

В отдельных случаях неизвестными являлись также расход воды из начала напорного трубопровода или, поступающий в начало трубопровода q и гидравлическое сопротивление напорной линии насоса 5Н Для узлов, являющихся местами изменения диаметра, отборами воды, разветвлениями, условиями, определяющими отражение волн в них, является равенство нулю алгебраической суммы расходов воды в узле, включая отбираемый расход, и равенство напоров в сечениях трубопроводов, подходящих к узлу

Алгоритм, разработанный в соответствии с принятыми математическими моделями переходных процессов в напорных системах водоподачи, условно был разделен на три части первую, в рамках которой осуществляется ввод исходных данных и переработка их к виду, необходимому для проведения расчетов, вторую, в которой предусматривается непосредственный расчет переходных процессов, и третью, включающую вывод результатов расчетов и выполнение анализа, определяющего переход к расчету следующего варианта или к окончанию расчетов

При расчете переходных процессов по предложенной методике, были учтены все основные факторы, влияющие на эти процессы конфигурация системы водоподачи, длины, диаметры, гидравлические сопротивления, профили трубопроводов, скорости распространения волн изменения давления, характеристики насосов и двигателей, инерция насосных агрегатов, характеристики всех видов трубопроводной арматуры, установленной как в пределах насосной станции, так и на напорных трубопроводах

В четвертой главе рассмотрены методики расчетов переходных процессов с учетом различных средств защиты разрызных мембран, предохранительных сбросных устройств, водовоздушных резервуаров, водонапорных колонн и резервуаров для впуска воды, основываясь на вышеизложенных подходах Отмечено, что одна из задач диссертации состояла в том, чтобы сформулировать принципы комплексного подхода к выбору средств защиты напорных водоводов водохозяйственных систем

Методика расчета переходных процессов, связанных со сбросом воды через разрывные мембраны, разрабатывалась для случаев их установки в тупиковой и промежу-

точных точках Расчетные схемы для мембраны, установленной в тупиковой или промежуточных точках, приведены на рисунке 1

Расчеты проводились при следующих условиях расход через мембрану равен расходу в сечении водовода, примыкающем к точке г со стороны точки 1 -1, напоры в указанных сечениях также равны и напор через мембрану расходуется на преодоление сопротивления мембраны

Предлагаемые автором формулы для определения расхода и напора через мембрану в момент времени Г, для этих случаев. - при установке в тупиковой точке

вт,1 1 ~ '

я,

.(.-I) О - г1 + 1(Р,(>-\\1

0,5

Н,,, = Я-<-1) о + 1) ] './

- при установке в промежуточной точке"

0-т I }

а

а

'\gcoSn

Н,

(9)

(10)

(И) (12)

где а>- площадь сечения водовода, г, — отметка установки мембраны, - коэффициент гидравлического сопротивления мембраны, щ^), ~ волны изменения давле-

ния, подошедшие к точке; в момент времени у от соседних точек /-1 и /+1

Блок-схема программы, реализующей методику учета разрывных мембран, представлена в диссертации Для моделирования переходных процессов с учетом разрывных мембран необходимо варьировать их месторасположением, количеством и коэффициентом гидравлического сопротивления, по которому можно определить диаметр мембраны. В конечном счете, целью расчетов являлось определение оптимального сочетания исходных данных, при котором, например, число мембран будет наименьшим, а значение диаметра будет находиться в разумных пределах

Методика расчета переходных процессов, связанных со сбросом воды через предохранительные сбросные устройства (ПСУ), разрабатывалась для случая их установки в тупиковой точке При этом рассматривались следующие случаи отбора воды в точке I нет, отбор воды происходит при постоянном гидравлическом сопротивлении запорной арматуры, при отборе воды происходит закрытие запорной арматуры на гидранте дождевальной машины, при отборе воды происходит открытие запорной арматуры на гидранте дождевальной машины

При частично или полностью открытом ПСУ, сбрасываемый через него расход определяется по формуле, полученной из условия, что давление в точке установки устройства при сбросе воды затрачивается на гидравлическое сопротивление

4£6) ^ \ll4g®

2 | Я.р-г.+^Ъ+УЧ-О.^ (13)

а значения отраженных волн в точке / при этом

+ (15)

где <2^ - сбрасываемый через ПСУ расход воды в точке г в момент времени у, Н,0 -начальное значение напора в точке г, г/ - отметка установки ПСУ в точке г,

1) J ~ волны изменения давления, подошедшие к точке I в момент времени у от

соседних точек г-1 и <р1), ц/1 у — волны изменения давления, возникающие в

точке / в момент времени ],а>— площадь сечения трубопровода, - гидравлическое сопротивление ПСУ

При открытии ПСУ его гидравлическое сопротивление вычислялось по формуле

и V

(16)

а при закрытии - по формуле

„ „ Г ^

(17)

К И с +

1де и число расчетных интервалов времени соответствующих открытию и закрытию ПСУ. К/, - значение интервалов до сработки ПСУ, Б^о - гидравлическое сопротивление, соответствующее полному открытию ПСУ

Блок-схема программы, реализующей методику учета предохранительных сбросных устройств, установленных на трубопроводах, приведена в диссертации

Одной из основных причин возникновения нестационарных гидравлических процессов в напорных водоводах насосных станций является плановое или аварийное отключение электроэнергии (потеря привода), приводящее к остановке насосных агрегатов При нестационарных процессах в напорных водоводах около промежуточной насосной станции возможно, во-первых, значительное повышение давления, и, во-вторых, уменьшение давления ниже давления насыщенных паров воды, вызывающее образова-

ние кавитационного разрыва сплошности потока. Оба этих явления крайне нежелательны для нормальной работы насосных агрегатов, и для их предотвращения используют такие апробированные устройства, как водонапорные колонны и обратные клапаны

В главе рассмотрены вопросы расчета такого рода переходных процессов, учитывающие наличие промежуточных насосных станций, а также основные мероприятия по их защите как от пониженных (вакуума), так и повышенных давлений

При последовательной работе насосных станций только первая из них будет расположена в нулевом узле, а остальные - в промежуточных В связи с этим, в отличие от насосной станции в нулевом узле, напор на входе в которую принят постоянным, напор на входе насосной станции, расположенной в ненулевом узле (промежуточной точке), при переходных процессах изменяется

Расчетная схема, учитывающая насосные станции в ненулевом узле г, при непрерывном движении воды через насосные агрегаты приведена на рисунке 1 Таким образом, напор и скорость движения воды через насосную станцию будет формироваться прямой характеристикой, вышедшей из узла /-1 в момент времени и обратной характеристикой, вышедшей из узла I +1 также в момент времени

Неизвестными в формулах (5), (6), (7) и (8) являются величины #,(,_!)}, К(,-\) ], > ^(,+1) у, , Для их определения было принято, что напор насосного агрегата НИ) за минусом потерь напора в коммуникациях насосного агрегата равен разности напоров на выходе из станции и входе в нее, то есть

где QHJ - расход воды через насосный агрегат в момент времени tJt SH - гидравлический коэффициент потерь напора

С другой стороны величина напора насоса НН] определялась как функция расхода воды через него и частоты вращения ротора насосного агрегата и, по напорной характеристике в относительных координатах HHj = fÍQHj, иу) Для определения частоты вращения ротора отключенного насосного агрегата в момент времени t} использовался разностный аналог дифференциального уравнения вращательного движения ротора насосного агрегата

(18)

-°>5 (л^+А/я,-,) А/

(19)

где - частота вращения в предыдущий расчетный момент времени , СгД2 - маховой момент насосного агрегата, МН], МН]_1 - значения момента сопротивления насосного агрегата соответственно в моменты времени I} и

Значение МН1 определялись как функция расхода воды через насосный агрегат и частоты вращения п} с учетом момента трения в сальниках и подшипниках

МН] = Р{йНрп})+Мтр (20)

При отсутствии кавитационных разрывов сплошности потока расход воды на входе в насосную станцию равен расходу воды на выходе из нее, то есть б,(,-1); = = <2н, Расход через насос равен

гн

где гн - число параллельно работающих насосов, <в,+], т,+, - площадь поперечного сечения и число ниток трубопроводов на выходе из насосной станции

Значения волн у/, J к <р: ] определялись по следующим зависимостям:

V,, = «(-О,+ , ~ <Р, ,)> (22)

+ \QH\Qhj\

9, I — . 5 (¿3)

' 1 + а

где а = (й,+| тм)/{о)„, т,л)

где , - площадь поперечного сечения и число ниток трубопроводов на входе в насосную станцию

Решение этих уравнений осуществляется методом последовательных приближений С целью защиты промежуточной насосной станции, как от повышения давления, так и от его понижения, вызывающего кавитационных разрью сплошности потока, на входе в промежуточную насосную станцию устанавливаются водонапорные колонны. При повышении давления излишек воды поступает в водонапорную колонну, а при понижении осуществляется впуск воды в коммуникации насосных станций из водонапорной колонны. Начальный уровень воды в водонапорной колонне йи равен давлению на входе в насосную станцию

Ко = = - г,, (24)

где г, - отметка оси насосных агрегатов

При условии у < Ик], вода будет поступать из колонны в трубопровод, а при условии /*,(,_[) ] >Ик}, из трубопровода в колонну Уровень воды в колонне Ик1 будет отличаться от значения й,(,_1); на величину потерь напора в соединительной линии

(25)

где - коэффициент потерь напора соединительной линии, (}к] - расход воды из колонны или в колонну, равный

= -00-07 (26)

Уравнения (25) и (26) представляют собой дополнительные нелинейные условия, необходимые для определения <р,и и цгп в случае предотвращения кавитационного разрыва сплошности потока в окрестности насосной станции При этом условие (21) для определения QHJ сохраняет свою силу

Значения волн у, у и <рг 1 определяются по следующим зависимостям

= Щ-1)]+<*{¥,(„о ] -<Р.)+Г^к1т > (27>

Ш,-\ т!-\

<Р,,1 = [Я,(,_,).„ - Н,Ы) о + 2<Р,{,_()] - (1 - а) уг,(,+)) } + НН]- $Н\<2Н)<2Н1 +

+ йк> ]/(1 + а), (28)

<4-1 т,-1

Изменение уровня воды в колонне за расчетный интервал времени А/ определялось по формуле

(29>

где щ - площадь поперечного сечения колонны

Одним из способов защиты насосных станций от повышенных давлений является установка на водоводах промежуточных обратных клапанов, разбивающих водовод на отдельные участки При количестве последовательно соединенных насосных станций больше трех, насосные агрегаты промежуточных насосных станций (начиная от второй и кончая предпоследней), оборудованные обратными клапанами, образуют комплекс, для учета которого требуется отдельная методика. Расчетная схема для данного случая приведена на рисунке 16 Следовательно, значения напора и скорости течения воды со стороны насосного агрегата определяются уравнениями (5) и (6)

Значения напора в сечении, прилегающем к точке / со стороны точки 1-1, будет определяться напором насосного агрегата при нулевом расходе (или нулевой скорости движения воды) Я,(,_1Ь = НИ], =0

Значение волны изменения давления, распространяющейся против направления начальной скорости, определялось из выражения.

Установка обратных клапанов на выходе из насосной станции защищает ее от повышенных давлений, однако не предотвращает возникновение разрывов сплошности течения воды в окрестности входа в насосную станцию Поэтому для предотвращения разрывов сплошности представляется целесообразным устанавливать водонапорные колонны на входе в насосную станцию и при наличии обратных клапанов на выходе Условия /!,(,_,) ] <hkJ или > hkl также определяют направление движения воды из водона-

порной колонны в трубопровод и обратно Расчетная схема в этом случае будет такой же, как и в предыдущем случае и, следовательно, значения напора Н и скорости течения воды Fco стороны насосного агрегата будут также определяться уравнениями (5) и (6)

Значения напора в сечении, прилегающем к точке i со стороны точки г-1, примем равными напору насосного агрегата при нулевом расходе #,(,_i)yJ = HHj, а расход воды в этом же сечении равным расходу воды через водонапорную колонну

Выражение (32) для определения у/, 1 отличается от аналогичного выражения (30) наличием члена, учитывающего расход воды через водонапорную колонну Блок-схема модификации данной программы приведена в диссертации Методика расчетов переходных процессов, связанных с впуском воды из резервуаров в трубопровод, разрабатывалась нами для случая их установки в промежуточных по трассе точках При этом варьировались как местоположения резервуаров, так и количество и значения характеристик - коэффициента гидравлического сопротивления по длине соединительной линии, площади зеркала воды и начального превышения уровня воды в резервуаре для впуска воды над осью трубопровода. Расчетная схема метода характеристик, учитывающая резервуар для впуска воды в промежуточной точке, приведена на рисунке 1а.

Прямая, соединяющая точки (|-1,у-1) и (г,Д является прямой характеристикой, а прямая, соединяющая точки («+1,у-1) и (г,_/), - обратной Угол наклона прямых к оси ОХ определяется по формуле-

(30)

(31)

(32)

а

= ±arctg(l/a)

(33)

При расчете переходных процессов до выполнения условия Н^—г,<гр10 {гр, 0 - начальная отметка воды в резервуар«, отсчитываемая от оси трубопровода) отражения волн в точке г происходить не будет, то есть У^Щч^ и (р^щ,.^ После выполнения условия обратный клапан на соединительной линии откроется и вода начнет поступать из резервуара в трубопровод

Для определения граничных значений функций <рч и у/ч в узле установки резервуара для впуска воды выражение Нф-у^Нф.у 0 + + записывается в виде

¥,Гнч~Н,0- (34)

Были приняты следующие условия обратный клапан открывается мгновенно, давление воды в трубопроводе меньше давления соответствующего уровню воды в резервуаре на величину потерь напора в соединительной линии, напоры в сечениях трубопровода, примыкающих к узлу /, равны друг другу

Формулы для определения скорости течения воды в сечениях, примыкающих к узлу I и расхода воды из резервуара в трубопровод, имеют следующий вид

Г^Г.оЪ*'™'^". (35)

а,

(36)

а1

^ (37)

а

Граничные условия волновых функций в местах установки резервуара были определены по условиям

аг

-ГТ?-+ (ЗЮ

\2

- + + г, - Я, о - <р,(,_{)}) ,

-Т^—+ (39)

8 *>тр28%

2

~ J + + г, - Я, о - р,(1_ц ]) +<р,о-1и ~ Щнц

Расчеты изменения уровня воды в резервуаре и объема впускаемой воды в трубопровод А\¥р а также объема воды Шр впущенного в резервуар к моменту времени ¡р были осуществлены по зависимостям

2Р,Г — ~0,5(()Ру +0Р,<1.,)Щ, (40)

а>Р,

где - грч — превышение отметки уровня воды в резервуаре для впуска воды над осью трубопровода в ¿-ом узле ву-ый момент времени

АШ^щ,^^.,), (41)

+А1У] (42)

Весь вычислительный процесс расчета впуска воды из резервуара в трубопровод контролировался двумя условиями Нч -г, <грч, грч >0

Расчетный процесс впуска воды лимитируется степенью опорожнения резервуара. В качестве начальных условий следует задать значения площади зеркала воды юр1 в резервуаре и начальной высоты превышения грЛ уровня воды в нем над осью трубопровода, тем самым будет задан начальный объем воды в резервуаре Ш0=тр, гр,о

При завершении расчетов переходных процессов с учетом впуска воды из резервуара определяется основной технический параметр резервуара - объем воды, необходимый для реализации защиты трубопровода от гидравлического удара 1¥=ЕА1У1

Блок-схема программы, реализующей методику учета резервуаров для впуска воды, представлена в диссертации

В пятой главе рассматривается применение разработанной модели автора для рас-четно-теоретических исследований переходных процессов Отмечено, что натурные исследования обеспечивают наилучшую проверку результатов расчетов, однако, они могут выполняться в ограниченном объеме в связи со сложностью их проведения и значительными затратами Кроме того, при таких исследованиях нет возможности изменять параметры переходных процессов в широких пределах В связи с этим для таких исследований наиболее пригодными являются расчетно-теоретический способ с обобщением их результатов Особое внимание уделяется учету в них насосных станций

В тексте главы рассмотрены аспекты выбора на основании результатов расчетов средств, обеспечивающих снижение в необходимых пределах параметров переходных процессов Отмечено, что универсальных средств защиты для расчетных напорных систем с насосными станциями и для всех случаев переходных процессов нет

Рассмотрение принятого порядка проведения расчетно-теоретических исследований, а также возможных вопросов исследований и подготовки необходимых данных (расстояния от начала водовода до места установки мембраны, коэффициента гидравлического сопротивления мембраны, давления, при котором происходит разрыв мембраны), позволили разработать методику обработки и оформления результатов исследований переходных процессов при установке на водоводах разрывных мембран

В рамках главы подробно рассмотрены вопросы методики проведения расчетно-теоретических исследований для проектируемой в настоящее время Южной водопроводной системы (ЮВС) г. Москвы и Московской области. Проведено 60 вариантов расчетов переходных процессов, вызываемых отключениями насосных агрегатов Рассмотрены в основном следующие случаи трубопроводы не оборудованы средствами защиты от гидравлического удара, трубопроводы оборудованы клапанами для впуска и защемления воздуха КВЗВ, трубопроводы оборудованы КВЗВ и разрывными мембранами

В качестве примера на рисунках 2 и 3 приведены основные результаты исследований, проведенных для I очереди строительства ЮВС при подаче воды от скважин в резервуар насосной станции НС-1

Выполненные нами расчеты показали, что максимальное повышение давления при гидравлическом ударе при отсутствии средств противоударной защиты будет иметь место в начале водовода, то есть в месте установки на напорном трубопроводе обратного клапана Оно превысило рабочее давление в 2,7 раза Анализ результатов расчетов также показал, что во многих местах по длине трубопроводов образуются кавитационные разрывы сплошности потока Наиболее простым и дешевым способом противоударной защиты в этом случае является впуск воздуха с его последующим сжатием (защемлением) Для этого в местах наиболее вероятных образований разрывов сплошности потока была предусмотрена установка четырех клапанов для впуска и защемления воздуха (рис 2) Результаты этого расчета показали также, что впуск воздуха с его последующим сжатием уменьшает давление при переходном процессе максимальное повышение давления имело место на расстоянии 2980 м от начальной точки и превысило рабочее в 2,17 раза (рис 3) Установка КВЗВ в основном нормализует понижение давления в напорных трубопроводах при переходном процессе, но, учитывая остающиеся повышения давления, необходимо принять также еще и другие средства защиты от гидравлического удара Кроме того, в главе представлены расчеты для случая установки в пониженных точках трубопроводов разрывных мембран, то есть на расстоянии 2980 м (место максимального повышения давления при применении КВЗВ) от начальной точки (рис 2) Давление, при котором должна была разрушиться мембрана, было принято равным 0,85 МП а. В тексте главы приводятся результаты сопоставительных расчетов для различных значений гидравлического сопротивления сбросной линии мембраны 10с2/м5, 4с2/м5, 1 с2/м5 Эти расчеты показали, что при сбросе воды при разрушении мембран будет иметь место существенное снижение давления Кроме того, несмотря на то, что при гидравлическом сопротивлении сбросной линии мембраны 1 с2/м5 объем сброшенной воды через нее будет примерно в 1,5 раза больше, чем при гидравлическом сопротивлении 4 с2/м5, уменьшения давления по всей длине трубопроводов аналитически обнару-

жено не было В связи с этим окончательно было рекомендовано принять гидравлическое сопротивление сбросной линии равным 4 с2/м5

На основании сопоставительных расчетов были выбраны и рекомендованы средства защиты от гидравлических ударов для всей Южной водопроводной системы г Москвы

Проведенные расчетно-теоретические исследования с использованием усовершенствованной методики показали возможность определения расчетным путем оптимального коэффициента гидравлического сопротивления сбросной линии мембраны, позволяющей обеспечить снижение давления при переходном процессе до допустимых значений, а также установить влияние объема сбрасываемой воды на его повышение

В главе также рассмотрены результаты расчетно-теоретических исследований, выполненных с использованием усовершенствованной нами методики расчета переходных процессов, возникающих при отключении дождевальных машин (ДМ) с учетом действия ПСУ Описываются три закрытые оросительные системы (ЗОС), принятые для проведения этих исследований и приводятся данные об оборудовании насосных станций, трубопроводах закрытой оросительной сети, об используемых ДМ, о трубопроводной арматуре и предохранительных сбросных устройствах для ЗОС, принятых для расчетно-теоретических исследований Рассмотрены вопросы подготовки исходных данных, в том числе расчетных схем каждой ЗОС для проведения исследований, при этом отмечается, что расчеты переходных процессов для отключаемых ДМ и части оросительных трубопроводов необходимо проводить с более мелкими шагами Ах/ и А, чем для остальной части ЗОС Время закрытия шиберной задвижки, установленной на гидранте ДМ, было принято равным 45 с, то есть таким, какое необходимо для аварийного отключения ДМ "Фрегат" при десинхронизации перемещения тележек, поддерживающих водопроводящий трубопровод.

Выполненные нами исследования показали, что для оценки эффективности действия ПСУ целесообразно принять параметр Э„ = {Ртх -РП1ШК)/(рш*. ~Ра), где Ртш -

максимальное значение давления перед запорной арматурой, Ртшк — максимальное значение давления перед запорной арматурой при подключенном ПСУ к гидранту ДМ, Рш - максимальное рабочее давление на входе в ДМ до переходного процесса

Далее в тексте главы осуществлено исследование влияния отдельных параметров ПСУ на повышение давления при переходных процессах в ЗОС, возникающих при отключении ДМ и сбросе воды через ПСУ Прежде всего, рассмотрено влияние времени запаздывания открытия ПСУ (¿¿о). Проведенные серии таких расчетов при различных значениях времени открытия ПСУ (/40=0,), 0,6; 0,8; 1,2, 2 4, 3,0 с), принятые для исследований ЗОС, показали, что при увеличении значения 1Ьс в определенных пределах давление не увеличивается, а уменьшается, и, соответственно, повышается эффективность

действия ПСУ. Отмечено, что в связи с тем, что после резкого снижения давления, вызванного сбросом воды через ПСУ, происходит его повышение сверх давления, при котором срабатывает ПСУ, оно не закрывается и поэтому существенной разницы в результатах расчетов при различных значениях времени запаздывания закрытия ПСУ нет.

Равным образом исследовано влияние времени закрытия ПСУ (1Ьс) после снижения давления в месте его установки ниже значения Рдг Значения 1Ьс при этом принимались равными 5, 10, 14, 18 с (время закрытия по паспортным данным равно 18 с) Результаты этих исследований показали, что уменьшение времени закрытия ПСУ в принятых пределах допустимо Исследовано также влияние значения давления, при котором происходит сработка ПСУ (Рчг) Отмечено, что значения Рчг при расчетах для ЗОС были приняты равными. 0,63,0,65; 0,67, 0,95; 1,0, 1,05, 1,1 МПа. Результаты выполненных нами расчетов показали, что при увеличении Р^ в пределах от 0,95 МПа до 1,05 МПа давление не увеличивалось, а снижалось и эффективность действия ПСУ, таким образом, повышалось

Определенное внимание было нами уделено оценке влияния гидравлического сопротивления ПСУ, определяемого диаметром используемого сопла на повышение давления в ЗОС при отключении ДМ и сбросе воды через ПСУ В данном случае для ПСУ-100 диаметры сопла были приняты равными 34 мм и 40 мм, в соответствии с которыми были затем определены гидравлические сопротивления ПСУ

Исследовано взаимное влияние нескольких ПСУ, установленных на ЗОС и расположенных как в тупиковых, так и в промежуточных точках оросительной сети Проанализированы следующие варианты подключения ПСУ к гидрантам двух или более соседних ДМ, только к гидранту отключаемой ДМ, только к гидранту соседней ДМ

Результаты расчетов первого варианта подключения ПСУ, выполненные для тупиковой схемы расположения ПСУ на сети ЗОС, показали, что в большинстве случаев отключение ДМ вызывает сработку не только собственного ПСУ, но и ПСУ соседней ДМ При этом давление у отключаемой ДМ (рис 4, кривая Р4') повышалось на ЛР=30% .70%, а у соседней ДМ (рис 4, кривая на ЛР=10% ..20%, то есть эффективность действия ПСУ при этом составляла 3^=10% 40% Результаты расчетов второго варианта показали, что давление у соседней незащищенной ДМ (рис 4, кривая /3) повышалось на ЛР=\Ъ%. 26%, что на 4Р=4% .6% больше по сравнению со случаем, когда она тоже защищена Результаты расчетов третьего варианта показали, что повышение давления у отключаемой незащищенной ДМ почти такое же, как при отсутствии ПСУ на сети

Результаты, выполненных нами исследований, позволили сделать вывод о том, что эффективность установки ПСУ в промежуточных точках, оросительных трубопро-

водов незначительна. Эффективность действия ПСУ, установленных в тупиковых точках значительно выше, однако необходимость их установки следует обосновать расчетами, поскольку при оросительных трубопроводах относительно небольшой длины повышение давления при отключении ДМ может быть несущественным

Приведены результаты сопоставительных расчетов для ЗОС 2 при принятых в результате расчетов оптимальных параметрах ПСУ Эти расчеты показали, что давление при этом существенно меньше (на 20%, рис 5, кривая Р3) по сравнению с результатами расчетов при паспортных данных ПСУ (кривая Р2) Эффективность работы ПСУ при этом повышается примерно на 18%

Расчеты переходных процессов при отключении ДМ дисковым затвором с регулируемыми закрытием, время закрытия которого составляет 80 130 с в зависимости от давления в месте их установки, показали, что повышение давления при закрытии этих затворов (рис 6, кривая Р ¡) составляло всего 20 .30%, а давление за затвором (на входе в ДМ) достигало значения Р=0,2 МПа приблизительно за 45 с, то есть за время необходимое для аварийной остановки ДМ В случаях, когда относительное повышение давления составляло не более 30% максимального рабочего давления ПСУ можно не устанавливать, поскольку практически оно не обеспечивает существенного снижения давления Отмечено, что при проведении расчетов при установке на гидрантах ДМ ПСУ можно варьировать значениями гидравлического сопротивления ПСУ зависящим от диаметра используемого сопла ДМ и значениями давления Рчг при котором ПСУ срабатывает Показано, что предварительное назначение Рчг следует осуществлять в зависимости от повышения давления АР. Для этой цели можно использовать предложенный коэффициент настройки К^ = Рчг/Ртт1а , величину которого рекомендуется принимать в пределах от 1,1 до 1,25 Кроме того, при значении Э^, до 10% ПСУ можно не устанавливать, поскольку снижение давления при этом малоощутимо, при значении Эт до 20% необходимость установки ПСУ должна быть обоснована расчетом и при Э^ более 20% — установка ПСУ необходима. Определенное внимание в проведенных исследованиях было уделено рассмотрению вопросов последовательности выполнения расчетов переходных процессов для выбора количества, мест и параметров ПСУ устанавливаемых на закрытой оросительной сети В тексте главы приводятся результаты рас-четно-теоретических исследований переходных процессов на насосных станциях работающих последовательно по схеме «насос в насос», выполненных с использованием разработанной методики Установлено, что при двух последовательно работающих насосных станциях возможно только три случая их аварийных отключений одновременное двух, отключение первой и отключение второй С увеличением числа последовательно работающих насосных станций количество возможных вариантов значительно

увеличивается, поэтому для каждого варианта расчета необходимо иметь возможность задавать остается ли любая из насосных станций в работе или она отключается При последовательной работе для неотключаемых насосных станций возможны следующие нежелательные явления значительное повышение давления на выходе (при отключении следующей насосной станции) или значительное понижение давления (при отключении предыдущей насосной станции) В обоих случаях целесообразно предварительное отключение этой станции

В связи с этим для проведения расчетов было предусмотрено задание для каждой из насосных станций предельных значений давления Ртах и Рт„, при выходе за пределы которых, насосная станция будет автоматически отключаться. Следует отметить, что для первой насосной станции необходимо только значение Ртах, а для последней последовательно работающей насосной станции только значение Ртш. Приведено описание принятых для проведения расчетно-теоретических исследований каскадов насосных станций, работающих последовательно по схеме «насос в насос» Егвардский каскад в Армении и каскад на Рыбницкой оросительной системе в Республике Молдова. Принятые для проведения расчетно-теоретических исследований каскады насосных станций отличались количеством станций, их оборудованием, протяженностью трубопроводов, рельефом местности Расчеты переходных процессов, возникающих при отключениях насосных станций Егвардского каскада (рис 7), выполнялись для случая одновременного отключения четырех работающих насосных агрегатов Расчеты выполнялись при значении геодезической высоты подъема воды равной 379,5 м и наибольшем значении скорости распространения ударных волн о=1000 м/с. Рассмотрены следующие случаи трубопроводы не оборудованы средствами защиты от гидравлического удара, трубопроводы оборудованы водонапорными колоннами и обратными клапанами

Четыре варианта расчетов, были проведены при отсутствии каких-либо средств защиты от гидравлического удара. Проведенные расчеты показали, что при различных сочетаниях отключения насосных станций имели место повышения давления, которые превышали рабочее в 1,13. 1,50 раза Анализ результатов расчетов показал также, что по длине трубопроводов образуются кавитационные разрывы сплошности потока

Следующие четыре варианта расчетов, результаты которых представлены на рисунках 8 и 9, были выполнены при установке у насосной станции II подъема водонапорной колонны и дополнительных обратных клапанов, установленных на напорных трубопроводах в трех точках, находящихся на расстоянии 1800 м, 6800 м и 9200 м от насосной станции I подъема Эти расчеты показали, что значения давлений в трубопроводах при принятых средствах защиты практически не превышают рабочие

Расчет переходного процесса, возникающего при отключениях насосных станций Рыбницкой оросительной системы, проводился для случая автоматического отключе-

ния головной насосной станции ГНС-2 после отключения головной насосной станции ГНС-1, то есть для случая, который имел место при проведении экспериментальных исследований Расчет выполнялся при значении геодезической высоты подъема воды равной 140 м и скорости распространения ударных волн для всех трубопроводов а=900 м/с, то есть несколько пониженной за счет нерастворенного в воде воздуха.

При проведении расчета было принято, что оставшаяся в работе насосная станция будет автоматически отключаться в случаях, если давление на входе станет меньше или на выходе больше заданного Результаты расчета приведены на рисунках 10 и 11, на которых показаны кривые изменения давления в двух точках напорной системы водо-подачи за обратными клапанами, установленными на напорных линиях насосов № 2 насосных станций ГНС-1 и ГНС-2, кривые изменения угла поворота тарелей обратных клапанов, кривые изменения частоты вращения насосных агрегатов № 2 на каждой насосной станции, построенные по промежуточным результатам расчетов.

Переходный процесс вызывался аварийным отключением электропитания двигателя насоса на насосной станции ГНС-1 Отключение насосного агрегата на ГНС-2 происходило при уменьшении давления у насосной станции ниже 0,05 МПа (5 м)

Как видно из рисунка 10 на ГНС-1 закрытие обратного клапана, установленного на напорной линии насоса № 2, происходило через 3 с (кривая 3) после его аварийного отключения Максимальное давление за обратным клапаном (кривая 1), превышало рабочее в 1,19 раза. Реверсивное вращение ротора насосного агрегата (кривая 2) начиналось через 8 с после его отключения, а через 16 с достигало 425 мин"1 Закрытие обратного клапана, установленного на напорной линии после насоса № 2 насосной станции ГНС-2, происходило через 0,32 с (рис 11, кривая 2), а максимальное давление и превышало рабочее в 1,11 раза, имело место через 4,8 с (кривая 1) после отключения станции К этому моменту времени давление за обратным клапаном на насосной станции ГНС-1 было равно 0,80 МПа, то есть рабочему

Проведенные расчетно-теоретические исследования показали, что разработанные автором метод, алгоритм и программа расчета для ЭВМ дают возможность проводить расчеты переходных процессов, возникающих при аварийных отключениях насосных агрегатов в напорных системах при подаче воды последовательно работающими насосными станциями по схеме «насос в насос» Эти исследования показали, что предусмотренные средства защиты от гидравлического удара на каскадах насосных станций, достаточно эффективно защищают их от недопустимого повышения давления при аварийных отключениях насосных станций

В тексте главы приведены также результаты и расчетно-теоретических исследований переходных процессов для случаев одновременного отключения всех насосных

агрегатов, установленных на насосных станциях, при отсутствии и наличии резервуаров для впуска воды и клапанов для впуска и защемления воздуха.

Приводятся описания объектов, принятых для проведения исследований Из проектируемых ПО "Совинтервод" объектов для переходных процессов была выбрана напорная система водоподачи с оросительными насосными станциями Р8-1 и Р8-2, расположенными на объекте "ЭЛЬ-БАБ" в Сирийской Арабской Республике Расчеты переходных процессов на этом объекте выполнялись при наибольшем значении скорости распространения ударных волн а=1000 м/с, то есть при минимальном содержании в воде нерастворенного воздуха, при котором повышение давления в трубопроводе будет максимальным Для расчетов переходных процессов была принята схема водоподачи, включающая в себя две точки точка расположения насосной станции и точка расположения водовыпускного сооружения

Задачей расчетов со средствами защиты являлся выбор необходимого числа и мест установки резервуаров для впуска воды (ВР), клапанов для впуска и защемления воздуха (КВЗВ), обратных клапанов (ОК) и мембран Для этой цели была проведена серия расчетов при различном числе и местах установки на трубопроводе различных средств защиты Расчеты переходных процессов, возникающих на Р8-1, выполнялись для случая одновременного отключения четырех основных насосных агрегатов Расчет, выполненный для случая, когда на напорном трубопроводе не было установлено никаких средств противоударной защиты, показал, что максимальное повышение давления у насосной станции (рис 12 а, б, кривая 2), превысило рабочее в 1,57 раза Кроме того, показано, что в трубопроводе образуются разрывы сплошности потока (рис 12 а, б, кривая 2') Наиболее простым и надежным средством защиты в этом случае является впуск воды, а также впуск и последующее сжатие воздуха в местах образования разрывов сплошности потока

На основании сопоставительного анализа серии расчетов при различном числе и местах установки на трубопроводе резервуаров для впуска воды и клапанов для впуска и защемления воздуха было принято решение установить один резервуар для впуска воды и шесть КВЗВ Диаметр соединительной линии резервуара для впуска воды принят таким, чтобы скорость воды при ее впуске в трубопровод равнялась 4 м/с В результате расчетов был определен объем и расход воды (3,26 м3/с), впускаемой в напорный трубопровод в месте установки резервуара и получены необходимая площадь сечения (0,815 м2), количество и диаметр соединительной линии (две линии - ¿/=50 мм) Диаметры клапанов для впуска и защемления воздуха были приняты такими, чтобы скорость воздуха при его впуске в трубопровод равнялась 50 м/с В результате расчетов были определены значения расхода воздуха через КВЗВ при его впуске и получены необходимые диаметры КВЗВ (¿£=50 150 мм) Установлено также, что если на трубопро-

воде предусмотреть один резервуар для впуска воды и шесть КВЗВ, то это действие предохраняет трубопровод от образования в нем кавитационных разрывов сплошности потока (рис 12 а, кривая 3') Однако максимальное повышение давления у насосной станции (рис 12 а, кривая 3), превысило рабочее в 1,72 раза Полученные результаты говорят о необходимости проверки эффективности действия других средств защиты для данной системы водоподачи, например, разрывных предохранительных мембран Для этой цели была проведена серия расчетов при различном числе и местах установки на трубопроводе мембран и КВЗВ Давление, при котором разрушалась мембрана, было принято равным 0,85 МПа На основании сопоставительных расчетов было решено установить на расстоянии 25 м от насосной станции разрывную мембрану с гидравлическим сопротивлением сбросной линии 13 c2/ms, что соответствовало диаметру 150 мм

Кроме того, было отмечено, что при сбросе воды при разрушении мембраны максимальное повышение давления при переходном процессе произошло в точке, находящейся на расстоянии 2150 м от насосной станции и превысило рабочее в 1,54 раза (рис 12 б, кривая 3). Давление у насосной станции повысилось до 0,87 МПа, то есть снижение давления вследствие сброса воды будет весьма существенным Объем воды, сброшенной через мембрану, составил 133,6 м3, а максимальный расход воды через нее — 2,51 м3/с. Для предотвращения разрывов сплошности потока было решено установить в местах их образования клапаны для впуска и защемления воздуха На основании сопоставительных расчетов было принято решение установить девять КВЗВ Диаметры клапанов приняты такими, чтобы скорость воздуха при его впуске в трубопровод равнялась 50 м/с. В результате расчетов определены значения расходов воздуха через КВЗВ при его впуске и получены необходимые диаметры КВЗВ (d=50 200 мм) Результаты расчета показали, что установка одной мембраны и девяти КВЗВ предохраняет трубопровод от образования в нем кавитационных разрывов сплошности потока (рис 12 б, кривая 3')

Таким образом, наши исследования позволили установить, что для напорной системы водоподачи с насосной станцией PS-1 наиболее эффективным и менее дорогим средством защиты напорного трубопровода является разрывная предохранительная мембрана

Расчеты переходных процессов, возникающих на насосной станции PS-2, были выполнены для случая одновременного отключения трех основных насосных агрегатов Результаты этих расчетов показали, что установка одного резервуара для впуска воды и десяти КВЗВ предохраняет трубопровод от образования глубокого вакуума (рис 13 а, кривая 3'). Однако максимальное повышение давления в начале трубопровода (рис 13 а, кривая 3), превысило рабочее в 1,55 раза. В данном случае необходимы дополнительные или другие средства для уменьшения давления при отключениях насосов На осно-

ванга сопоставительных расчетов при относительно больших геодезических высотах подъема воды было принято решение на расстоянии 2100 м от насосной станции дополнительно установить обратный клапан с КВЗВ. При таком расположении обратного клапана давление в трубопроводе не превышало рабочее (рис 13 б, кривая 3), что позволяет применить трубы и установить трубопроводную арматуру на давление до 1,0 МПа. Для обоснования применения в качестве средства защиты от гидравлического удара резервуара для впуска воды или резервуара в сочетании с обратным клапаном, установленным на напорном трубопроводе, были проведены также расчеты переходных процессов с учетом использования разрывных предохранительных мембран

Задачей расчетов также являлся выбор необходимого числа и мест установки мембран и клапанов для впуска и защемления воздуха - КВЗВ. Наши исследования показали, что при сбросе воды при разрушении мембраны максимальное повышение давления при переходном процессе произошло в точке, находящейся на расстоянии 1925 м от насосной станции и превысило рабочее в 1,60 раза (рис 13 в, кривая 3). Давление у насосной станции превысило рабочее лишь в 1,06 раз Объем воды, сброшенной через мембрану составил 152,8 м3, а максимальный расход воды через нее - 2,25 м3/с Для предотвращения разрывов сплошности потока на основании сопоставительных расчетов было принято решение установить тринадцать КВЗВ. Диаметры клапанов были приняты такими, чтобы скорость воздуха при его впуске в трубопровод равнялась 50 м/с. В результате расчетов были определены значения расходов воздуха через КВЗВ при его впуске и получены необходимые диаметры КВЗВ и их количество (сЬ50. .100 мм)

Установка одной разрывной мембраны и тринадцати КВЗВ предохраняет трубопровод от образования в нем кавитационных разрывов сплошности потока (рис 13 в, кривая 3').

Проведенные расчеты переходных процессов для напорной системы водоподачи с насосной станцией РБ-2 показали, что наиболее эффективным средством защиты напорного трубопровода от гидравлического удара является установка резервуара для впуска воды в сочетании с обратным клапаном, установленным на напорном трубопроводе

Разработанные автором метод, алгоритм и программа для ЭВМ дают возможность расчета переходных процессов, возникающих при аварийных отключениях насосных агрегатов, с учетом влияния характеристик резервуаров для впуска воды, коэффициента гидравлического сопротивления соединительной линии, площади зеркала воды, начального превышения уровня воды в резервуаре над осью трубопровода.

В шестой главе рассмотрены особенности структуры напорных систем, каждая из которых представляет комплекс насосных станций, трубопроводов и водопотребителей, связанных между собой, а также изложена методика проведения натурных исследований

на насосных станциях, описана измерительная аппаратура и выполнены оценки точности измерений, приведены основные методы обработки экспериментальных данных

В реальных условиях напорные системы водоподачи с насосными станциями, как правило, представляют собой систему разветвленных трубопроводов значительной протяженности с одной или несколькими точками питания (насосные станции) и несколькими точками отбора воды Поскольку создать экспериментальную лабораторную установку, представляющую собой модель таких систем, весьма сложно, экспериментальные исследования были нами проведены в натурных условиях Последние позволили проверить практическую приемлемость проводимых на напорных системах усовершенствований для обеспечения надежности и эффективности их работы Кроме того, только на основании данных натурных исследований можно судить о достоверности результатов, полученных в лабораторных условиях или путем проведения расчетов

Проведению исследований переходных процессов в напорных системах водоподачи предшествовало обследование тридцати насосных станций в России, Молдове, Украине, Армении Полученные при этом результаты подтвердили данные многолетней практики эксплуатации напорных систем водоподачи с насосными станциями, значительные аварии в трубопроводах происходят при переходных процессах, связанных с изменением режимов работы оросительной системы, аварийными отключениями электроэнергии и аварийными остановками основных насосных агрегатов

Выбор объектов натурных исследований проводился с учетом наиболее полной укомплектованности насосных станций необходимым оборудованием и трубопроводной арматурой На основании этого были выбраны насосные станции опытного участка Ерасхаунской базы института почвоведения и агрохимии Армении, насосные станции "Молдавия-5", НСП-1, НСП-23 и каскад головных насосных станций ГНС-1 и ГНС-2 на Рыбницкой оросительной системе в Молдове и Южная водопроводная система г Москвы и Московской области

Эксперименты проводились с использованием современных методик для случаев одновременного отключения параллельно работающих насосных агрегатов (имитация аварийного отключения) и отключения одного из несколько параллельно работающих насосов (имитация планового отключения) В процессе проведения натурных экспериментов измерялись частота вращения работающих насосных агрегатов, расход воды, подаваемый насосной станцией, давление на выходе из насоса, давление в напорном коллекторе или в начале напорного трубопровода, давление в трубопроводах оросительной сети, мощности электродвигателей насосов (сила тока), не только при переходных процессах, но и при стационарных режимах, предшествующих переходному процессу и установившемуся после него Кроме того, для контроля необходимо было замерять значения уровня воды в водоисточнике, давления на входе в насос, времени рас-

пространения ударных волн по длине трубопроводов В главе приводятся данные о технических характеристиках использованной измерительной аппаратуры, а также результаты поверок и тарировки

Выполнена оценка точности измерений параметров рассматриваемых гидравлических явлений. Оценка средних относительных погрешностей показала, что точность проводимых измерений была достаточной для того, чтобы считать последние достоверными В седьмой главе обсуждены результаты исследований характера протекания переходных процессов в насосных станциях, имеющих различные схемы внутрисганци-онных напорных коммуникаций, оборудованных различными типами насосов, а также в каскадах последовательно работающих насосных станций без промежуточных емкостей, возникающих при аварийных отключениях насосных агрегатов Проведенные исследования позволили выявить средства, пригодные для снижения величины ударного давления в напорных коммуникациях Равным образом были рассмотрены результаты натурных исследований переходных процессов, возникающих в напорных коммуникациях насосных станций ЗОС при отключениях насосных агрегатов

Результаты экспериментальных исследований, выполненные нами на насосной станции "Модцавия-5", показали, что время полного закрытия обратного клапана, как для случаев отключения одного из параллельно работающих насосных агрегатов, так и для случаев одновременного отключения всех параллельно работающих насосов относительно невелико и изменяется в пределах от 0,5 с до 0,7 с Однако к этому моменту времени скорость движения воды в напорной линии насоса уже изменяла свое направление Уменьшение скорости в напорной линии до нуля происходило весьма быстро за время 0,13 0,37 с с момента отключения насосного агрегата. Такое незначительное время объясняется небольшой длиной напорной линии и большим отношением площади сечения коллектора к площади сечения напорной линии Таким образом, к моменту полного закрытия обратного клапана скорость движения воды в напорной линии была уже такова, что ее гашение приводило к значительному повышению давления непосредственно за обратным клапаном (~ в 1,3 раза) Кроме того, быстрое закрытие тарели обратного клапана сопровождалось механическими ударами тарели клапана о седло Максимальное давление в магистрали было значительно меньше, чем в напорной линии насоса Это объясняется коллекторной схемой напорных коммуникаций данной насосной станции В месте присоединения напорной линии насоса с коллектором происходило отражение волн вследствие различной величины диаметров труб коллектора и напорной линии

Эксперименты показали, что предотвратить резкие повышения давления в напорных линиях основных насосов при отключениях насосных агрегатов, ускорив закрытие тарели обратного клапана специальными устройствами или осуществив

сброс воды из напорной линии насоса через сбросные предохранительные устройства помимо насоса, практически невозможно, поскольку срабатывание сбросных устройств, как правило, будет происходить с запаздыванием Например, время срабатывания предохранительно-сбросного устройства ПСУ-100 составляет 0,8. .1,0 с В связи с тем, что время увеличения давления при закрытии тарелей обычных обратных клапанов может быть меньше времени срабатывания сбросных устройств, пй-следние не смогут во многих случаях (в особенности при плановых отключениях) обеспечить своевременное снижение давления /

В насосных станциях, работающих в автоматическом режиме, плановые отключения (отключения одного насоса при параллельной работе нескольких) происходят достаточно часто, что может привести к быстрому выходу из строя обратных клапанов. В связи с тем, что на автоматизированных насосных станциях пуски и остановки насосных агрегатов предусмотрены на обратные клапаны, к их надежной работе необходимо предъявлять повышенные требования. Для автоматизации технологических процессов на насосных станциях ЗОС, как правило, предусматривается установка ВВР Исследования влияния ВВР на протекание переходных процессов в напорных коммуникациях при отключениях основных насосных агрегатов проводились на насосной станции "Молдавия-5"

Результаты экспериментов с присоединенным водовоздушным резервуарам показали, что принятая схема подключения резервуара не ликвидировала гидравлические удары. В этих случаях, в связи с тем, что давление в резервуаре и, соответственно, в начале трубопровода уменьшалось медленнее, изменение направления движения воды в напорной линии происходило быстрее, чем при отсоединенном резервуаре Это вызывало развитие большей величины гасимой скорости потока воды в обратном направлении, что приводило к увеличению давления в напорных линиях насосов Поэтому для снижения давления, наиболее целесообразно применять ограниченный сброс воды через насосы, для чего могут использоваться обратные клапаны с регулируемым закрытием, автоматически закрывающаяся запорная арматура с гидроприводом и обычные обратные клапаны с обводными линиями меньшего диаметра с установкой на них запорной арматуры. Для установления возможности и эффективности сброса вода через насосы для уменьшения давления в напорных линиях при переходных процессах, а также для определения гидравлического сопротивления обводной линии были проведены экспериментальные исследования на Ерасхаунской насосной станции и на насосной станции НСП-1 Обратный клапан диаметром 200 мм основного насоса на Ерасхаунской насосной станции был оборудован обводной линией диаметром 50 мм (1/4 диаметра напорной линии) На насосной станции НСП-1 обратные клапаны диаметром 300 мм всех основных насосов были оборудо-

ваны обводными линиями диаметром 100 мм (1/3 диаметра напорной линии), то есть диаметр обводной линии в этом случае был принят заведомо большим, для того, чтобы иметь возможность, изменяя степень открытия задвижки на ней, подобрать необходимую величину гидравлического сопротивлений обводной линии

На рисунке 14 представлены результаты экспериментов, проведенных на Ерасха-унской насосной станции, для следующих случаев отключение одного из двух параллельно работающих насосных агрегатов при закрытом вентиле на обводной линии (отсутствие сброса вода), отключение одного из двух параллельно работающих насосных агрегатов при полностью открытом вентиле на обводной линии

Проведенные экспериментальные исследования показали, что при переходных процессах, возникающих при отключениях насосных агрегатов, в напорных линиях насосов имели место практически мгновенные повышения давления за обратным клапаном и механические удары тарели клапана. Повышение давления являлось результатом срабатывания клапана обычной конструкции, то есть с верхней или с эксцентричной подвеской тарели, установленного на напорной линии насоса. В то время как его закрытие происходило за время 0,6 1,1с после отключения насосного агрегата, направление движения потока воды в напорной линии изменялось за 0,1 . 0,6 с

На рисунках 15 и 16 представлены зависимости У/Уд-¡/Та (рис 15) и

(рис 16), построенные по результатам экспериментов, где £ — коэффициент гидравлического сопротивления обратного клапана, I — время с момента отключения насосного агрегата, Ь - время полного закрытия тарели обратного клапана, Гд=О£>2Лр/3657У0 постоянная инерция агрегата, УнУ0- скорости движения потока воды в напорной линии насоса, соответственно, при стационарном и переходном режимах

Как видно из рисунка 15, время, в течение которого происходит изменение направления движения потока воды в напорной линии насоса, в ~ 1,4 . 1,9 раза меньше времени с момента отключения насосного агрегата до полного закрытия обратного клапана. При этом в отдельных случаях (Ерасхаунская насосная станция - клапан с эксцентричной подвеской тарели) время движения тарели составляет только ~ 0,15 от этого времени (рис. 16). Запаздывание закрытия клапана приводило к возрастанию скорости потока в обратном направлении, гашение которой при резком закрытии тарели сопровождалось значительным повышением давления

Экспериментальные исследования по определению гидравлического сопротивления обводной линии, проведенные на насосной станции НСП-1, позволили установить, что при ограниченном сбросе воды через насосы по обводным линиям их диаметр практически следует принимать равным 1/3,5 .1/4 диаметра напорной линии насоса. Результаты экспериментов, проведенных на Ерасхаунской насосной станции и насосной

станции НСП-1, показали, что ограниченный сброс воды из напорных линий через насосы по обводным линиям является надежным способом защиты напорных коммуникаций и установленного на них оборудования насосных станций ЗОС от недопустимого повышения давления при переходных процессах Так, например, на Ерасхаунской насосной станции сброс воды по обводной линии позволил снизить давление за обратным клапаном в ~ 1,25 раза, а на насосной станции НСП-1 в отдельных случаях в ~ 1,6 раза. Поскольку максимальное повышение давления происходило через небольшой промежуток времени после отключения насосов, ограниченный сброс воды через насос не вызывал реверсивного вращения- ротора насосного агрегата. Сброс веды существенно не влиял на изменение давления в магистрали

Одной из задач экспериментальных исследований являлось определение одной из важнейших характеристик неустановившегося движения жидкости - скорости распространения волн изменения давления

Проведенные эксперименты показали, что скорость распространения волн изменения давления вдоль трубопровода около насосной станции не остается неизменной При этом скорость распространения волн изменения давления в напорных коммуникациях исследуемых насосных станций была в 1,1.. 1,7 раза меньше, чем в трубопроводах оросительных сетей вблизи станций

В главе приводятся результаты натурных исследований переходных процессов, возникающих при отключениях и пусках агрегатов при подключенном и отключенном от напорного трубопровода ВВР

При отключении насосного агрегата влияние ВВР проявилось следующим образом Время начала закрытия тарели обратного клапана уменьшилось при присоединенном ВВР по сравнению со случаем, когда ВВР отключен с 0,25 с до 0,2 с, время уменьшения скорости движения воды до нуля - с 0,71 с до 0,6 с, время полного закрытия диска обратного клапана - с 0,87 до 0,82 с, то есть изменение всех перечисленных величин при подключенном ВВР происходило более быстро, чем при отключенном ВВР Гашение большей скорости движения потока воды, образовавшегося в обратном направлении при закрытии тарели обратного клапана при отключенном ВВР, привело к возрастанию давления до 0,87 МПа (по сравнению с 0,54 МПа)

Таким образом, при установке обычных обратных клапанов на напорных линиях насосов влияние ВВР на переходные процессы в напорных коммуникациях насосных станций ЗОС может быть даже отрицательным Для уменьшения давления в напорных линиях насосов необходимо часть воды сбрасывать через насосы В настоящее время в России для этой цели разработаны и выпускаются промышленностью обратные клапаны с регулируемым закрытием, которое осуществляется в начальной стадии достаточно бы-

стро, а в конце медленно При отсутствии обратных клапанов с регулируемым закрытием для сброса воды можно оборудовать обводными линиями обычные обратные клапаны

При отключенном ВВР частота вращения увеличивалась вначале достаточно быстро - через 0,2 с достигала величины 1200 мин"1 , после чего увеличение частоты до номинальной происходило только через 2 мин, то есть тогда, когда весь воздух был удален из системы При присоединенном ВВР частота вращения достигала номинальной уже через 1,4 с после пуска. Присоединение ВВР также уменьшало при пуске насосного агрегата колебание давления, которое имело место вследствие наличия воздуха в системе Величина а в напорных коммуникациях вследствие наличия воздуха была ~ в 4 раза меньше чем в трубопроводах закрытой оросительной сети (230 270 м/с по сравнению с 970. 1020 м/с)

На рисунках 17 и 18 показаны кривые изменения давления в напорной линии за обратным клапаном 1, угла открытия диска клапана 2, скорости движения воды в напорной линии 3, частоты вращения 4 Следует отметить, что кривая 1 получена с помощью реостатного датчика давления, кривая 2 с помощью специального датчика угла поворота, кривая 4 - с помощью специального датчика оборотов, а кривая 3 — в соответствии с подачей насоса, определенной косвенным путем по напорной характеристике насоса в зависимости от напора и частоты вращения Также показаны кривые Г, 2', 3', 4', полученные расчетом Изменение частоты вращения, полученное расчетом, практически совпадает с экспериментальным При сопоставлении рисунка 17 и рисунка 18 очевидно, что при подключенном ВВР направление потока изменяется быстрее, что приводит к повышению давления 0,82 МПа по сравнению с 0,55 МПа. Сопоставление результатов расчетов с данными экспериментов показало их вполне удовлетворительное совпадение, что дает основание сделать заключение о возможности обоснованного использования методики расчета переходных процессов для рассматриваемых случаев

Одновременно результаты экспериментов и расчетов подтвердили, что установка обычных обратных клапанов на напорных линиях насосов может привести к существенному повышению давления в этих линиях при отключениях насосов на открытые задвижки, причем использование ВВР лишь еще более увеличивает давление Для возможности предварительной оценки влияния ВВР на переходные процессы был составлен график, показанный на рисунке 19

Экспериментальные исследования по обоснованию применения предохранительных сбросных устройств для защиты трубопроводов оросительных сетей проводились на Рыбницкой оросительной системе в Приднестровье Подача вода в этой ЗОС осуществлялась насосной станцией № 23, на которой были установлены две группы насосов, от которых вода подавалась в низконапорную и высоконапорную зоны Для экспериментов, во избежание повреждений сети, использовалась низконапорная зона Закрытая

оросительная сеть была проложена в основном из асбестоцементных труб диаметром 400, 300, 200 мм Напорный трубопровод - стальной диаметром 500 мм При проведении экспериментов изменение режима работы ЗОС достигалось отключением обоих работающих ДМ "Фрегат" или одной из них при подключении и отключении ПСУ-100

В тексте главы также рассмотрены результаты пяти наиболее характерных экспериментов, проведенных для случаев отключение ДМ №4 при работе ДМ № 4 и 5 при отключенном ПСУ-100, отключение ДМ № 5 при работе ДМ № 4 и 5 при отключенной ПСУ-100, отключение ДМ №№ 4 и 5 при работе ДМ №№ 4 и 5 при подключенной ПСУ-100, отключение ДМ № 4 - при работе ДМ № 4 и 5 при подключенном ПСУ-100 и отключение обоих ДМ при подключенном ПСУ-100 Режим закрытия задвижки на гидранте ДМ был принят равномерным (за 22), ПСУ-100 были настроены на давление 0,6 и 0,55 МП а. При работе обоих ДМ "Фрегат" расход насоса составил 76 л/с, а напор на гидранте ДМ № 4 - 53,0 м и на гидранте ДМ № 46,5-5 м

На рисунке 20 приведены результаты эксперимента, которые выполнялись для случая одновременного отключения ДМ №4 и №5 При проведении этих экспериментов оба ПСУ срабатывали Открытие ПСУ у ДМ № 4 происходило в момент времени /=19,4 с, после чего давление от 0,6 МПа понизилось до 0,31 МПа (/=20 с) Далее, несмотря на сброс воды, давление повысилось до 0,73 МПа (/=21,5 с), после чего, имело место его понижение до 0,52 МПа (/=22,9 с), затем повышение до 0,69 МПа (/=23,9 с), далее процесс колебаний давлений затухал ПСУ у ДМ № 5 сработало в момент времени /=20,3 с при давлении 0,57 МПа, то есть несколько меньшем давления, на которое оно было настроено, далее давление понизилось до 0,29 МПа (/=21,5 с), затем повысилось до 0,59 МПа (/=23 с), после чего процесс колебаний давления затухал. В данном случае при сбросе воды через ПСУ давление у ДМ №4 повысилось сверх рабочего на 0,73-0,53=0,2 МПа, а у ДМ № 5 на 0,59-0,465=0,125 МПа. Таким образом, проведенные эксперименты показали невысокую эффективность действия ПСУ.

На рисунках 4, 5, 20 приводятся результаты соответствующего расчета, выполненного с использование методики, разработанной автором Их сопоставление с результатами экспериментов показывает хорошую сходимость, чем была подтверждена достоверность результатов полученных расчетами, выполненными по усовершенствованной методике

Целью исследований переходных процессов в напорных системах водоподачи на каскадах насосных станций являлось экспериментальная проверка эффективности средств защиты от гидравлических ударов при последовательной работе насосных станций по схеме «насос в насос» Кроме того, результаты экспериментов послужили проверкой достоверности расчетов переходных процессов, выполненных в соответствии с разработанной методикой

Для натурных исследований был принят каскад головных насосных станций ГНС-1 и ГНС-2 Рыбницкой оросительной системы в Молдове Для защиты трубопроводов насосной станции I подъема от гидравлических ударов и насосных агрегатов от опасного и продолжительного реверса при обесточивании двигателей на напорных линиях насосов на насосной станции ГНС-1 были установлены обратные клапаны диаметром Д,=1000 мм с обводными линиями диаметром 300 мм, оборудованными кольцевыми задвижками В конце напорных трубопроводов насосной станции ГНС-1 (на всасывающих линиях насосной станции ГНС-2) установлены водонапорные колонны высотой 10 м, обеспечивающие защиту трубопроводов ГНС-1 при отключении основных насосов на ГНС-2 На каждой напорной линии насосов насосной станции ГНС-2 установлены обратные клапаны диаметром Ду-800 мм с обводными линиями диаметром 150 мм, оборудованными задвижками

На напорных трубопроводах насосной станции ГНС-2 на расстоянии 200 м от станции установлены КВЗВ диаметром 600 мм Проверка эффективности применения средств защиты от гидравлического удара при последовательной работе насосных станций проводилась для случая автоматического отключения ГНС-2 после отключения ГНС-1 На системе предусматривалось отключение насосной станции ГНС-2 через 0,3 с после отключения насосной станции ГНС-1 Как видно из рисунка 10 на ГНС-1 закрытие тарели обратного клапана начиналось через 1 с после отключения насоса, и полное закрытие происходило через 3 с (кривая 3) Максимальное давление в напорной линии насоса составило 0,93 МПа (кривая 1), то есть превысило рабочее 0,8 МПа в 1,16 раза. Время, соответствующее максимальному повышению давления, практически совпало со временем полного закрытия тарели обратного клапана. Частота вращения ротора насосного агрегата в момент полного закрытия тарели обратного клапана равнялась 430 мин"1 (кривая 2), что составляло 0,6 от номинальной «о=750 мин"1 Остановка ротора произошла через 9 с после отключения насосного агрегата, а через 15 с реверс достигал 225 мин"' Однако после закрытия задвижки на обводной линии обратного клапана, то есть после прекращения сброса воды через насос, реверс начинал уменьшаться

На ГНС-2 закрытие обратного клапана началось через 1,2 с после отключения насоса, и полное закрытие произошло через 3,2 с (кривая 3, рис 11) Максимальное повышение давления в напорной линии насоса имело место через 4,5 с после отключения насоса и равнялось 0,88 МПа (кривая 1, рис 11) Частота вращения ротора насосного агрегата в момент полного закрытия тарели обратного клапана равнялась 394 мин"1 (кривая 2, рис 11) Остановка ротора произошла через 8 с после отключения насосного агрегата, а через 15 с реверс достигал 375 мин"1 Но после закрытия задвижки на обводной линии обратного клапана (прекращался сброс воды через насос) реверс уменьшался

Анализ полученных результатов исследований показал, что давление в трубопроводах насосных станций как I, так и П подъемов практически не превышало рабочее, то есть проведенные испытания подтвердили эффективность средств защиты от гидравлического удара последовательно работающих насосных станций по схеме «насос в насос»

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основные выводы, полученные на основе проведенных теоретических и экспериментальных исследований, могут быть сформулированы следующим образом*

1 Созданные на основе теоретического обобщения существующих методик расчета математические модели дали возможность проводить с необходимой степенью точности расчеты переходных процессов в сложных напорных системах с насосными станциями, входящих в комплексы сооружений водного хозяйства.

2 Предложенными автором моделями насосных станций при расчетах переходных процессов предусматривается индивидуальный учет каждого насосного агрегата, их автоматические отключения, пуски, а также распространение волн в напорных коммуникациях

3 Разработаны граничные условия для узлов напорных систем, учитывающие совместное влияние трубопроводной арматуры, специальных противоударных устройств и отборов воды из трубопроводов при переходных процессах

4 Разработанный в соответствии с созданными моделями переходных процессов алгоритм позволяет осуществлять к нему дополнения, расширяющие его возможности, учитывающие перспективное развитие и дальнейшее усовершенствование конструкций напорных систем с насосными станциями

5 Повышение давления является результатом срабатывания обратного клапана установленного на напорной линии основного насоса. Даже весьма небольшое запаздывание (~0,5с) закрытия тарели обратного клапана от времени изменения направления движения потока воды в напорной линии насоса после отключения насосного агрегата приводит к возрастанию скорости потока в обратном направлении, гашение которой при закрытии тарели клапана сопровождается значительным повышением давления

6 Момент от трения в опорах обратных клапанов Мтр, несмотря на его небольшую величину, оказывает значительное влияние на характер протекания переходных процессов в напорных линиях насосов, вызываемых отключениями насосных агрегатов

7 Скорость распространения волн изменения давления в напорных коммуникациях насосных станций намного меньше, чем в трубопроводах оросительных систем, несмотря на высокое давление в коммуникациях, что свидетельствует о наличии в них большого количества нерастворенного в воде воздуха. Такое содержание воздуха в напорных коммуникациях способствует более быстрому изменению направления движе-

ния воды в напорных линиях насосов, что, в свою очередь, приводит к развитию значительной скорости движения воды в обратном направлении к моменту полного закрытия тарели обратного клапана.

8 Специальные предохранительные сбросные устройства, существующих конструкций, во многих случаях не могут обеспечить своевременный сброс воды из напорных линий помимо насосов при отключениях основных насосных агрегатов, так как время увеличения давления при закрытии тарелей обычных обратных клапанов, как правило, будет меньше времени срабатывания этих сбросных устройств Для снижения давления в напорных линиях при отключениях насосов наиболее целесообразным следует считать сброс ограниченного объема воды через насос, для чего могут использоваться обратные клапаны с регулируемым закрытием тарели, автоматически закрывающаяся запорная арматура с гидроприводом и обратные клапаны с обводными линиями

9 При использовании пропуска воды через насосы для снижения давления в напорных линиях необходимо производить проверку на возникновение кавитации в сбросных устройствах Появление и развитие кавитации приводит к увеличению их гидравлического сопротивления, что оказывает значительное влияние на изменение давления в напорных коммуникациях насосных станций при переходных процессах Необходимое снижение давления в напорных линиях насосов может быть достигнуто при сбросе воды по обводной линии диаметром, равным 1/3,5 1/4 диаметру напорной линии насоса. Во избежание недопустимой реверсивной частоты вращения ротора насосного агрегата сброс воды на насосных станциях, подобным тем, на которых проводились исследования, необходимо производить в течение 10 15 с Проведенные исследования показали, что при установке на напорной линии насоса обратного клапана с регулируемым закрытием можно определить расчетным способом режим закрытия его тарели, обеспечивающих необходимое снижение давления без возникновения недопустимого реверсивного вращения ротора насосного агрегата.

10 При проведении расчетов переходных процессов в насосных станциях, подающих воду в ЗОС, проложенные на относительно ровной местности без ощутимых подъемов, в расчетную схему может быть включена лишь часть оросительной сети, так как время в течение, которого давление в напорных линиях насосов достигает максимума, невелико

11 Присоединение ВВР к началу напорных трубопроводов улучшает условия работы насосных станций ЗОС Наиболее значительно проявляется влияние ВВР для случаев пуска первого основного агрегата при включении первой ДМ на сети Для надежной работы насосных станций ЗОС необходима замена обратных клапанов обычной конструкции на обратные клапаны с регулируемым закрытием Сопоставление результатов расчетов переходных процессов по разработанной методике с данными соответствующих экспериментов, показало, что эта модель может быть использована для рас-

четно-теоретических исследований. В соответствии с результатами проведенных исследований автором составлен безразмерный график для предварительной оценки эффективности действия ВВР на автоматическую работу насосных станций ЗОС

12 При централизованной схеме подачи воды, применяемой для большинства ЗОС и большой протяженности оросительных трубопроводов, колебания давления в них при переходных процессах, возникающих при отключениях и включениях ДМ, могут быть значительными Проведенные расчеггно-теоретические исследования с использованием усовершенствованной методики на примерах трех ЗОС показали возможность определения взаимного действия нескольких ПСУ, влияние различных параметров ПСУ на протекание переходных процессов и выбора оптимального варианта этих параметров Предложен безразмерный параметр Эд, для оценки эффективности действия ПСУ

13 Результаты выполненных исследований показали, что уменьшение давления, при котором срабатывает ПСУ и времени его полного открытия не всегда приводит к снижению давления при переходных процессах, вызываемых отключением ДМ при сбросе через ПСУ

14 Опыт эксплуатации и проектирования каскадов, последовательно работающих насосных станций без промежуточных емкостей по схеме «насос в насос» выявили ряд особенностей, связанных с их защитой от гидравлических ударов Разработанная методика расчета переходных процессов предусматривает возможность учета действия водонапорных колонн, присоединенных к трубопроводам на входе в последовательно работающую насосную станцию, и обратных клапанов, которыми оборудованы насосные агрегаты промежуточных насосных станций (начиная от второй и кончая последней) при любых сочетаниях отключаемых и остающихся в работе насосных станций, как при отсутствии, так и при образовании кавитационных разрывов сплошности потока в трубопроводах Проведенные исследования показали эффективность действия водонапорных колонн для защиты трубопроводов насосных станций, работающих в каскаде по схеме «насос в насос», от недопустимого повышения давления при переходных процессах, вызываемых отключением насосных агрегатов На основании приведенных расчет-но-теоретических исследований автором диссертации были разработаны рекомендации по защите напорных трубопроводов каскада последовательно работающих насосных станций от недопустимых повышений давлений при переходных процессах.

15 Автором проведены расчетно-теоретические исследования с использованием разработанной им методики, которые показали, что наиболее целесообразным и эффективным средством защиты напорных трубопроводов от недопустимых колебаний давления, вызываемых отключением насосных агрегатов, является впуск воды, впуск и последующее сжатие воздуха в местах образования разрывов сплошности потока. На основании сопоставительных расчетов переходных процессов определены места усганов-

ки резервуаров для впуска воды, клапанов для впуска и защемления воздуха и дополнительных обратных клапанов Разработана математическая модель для расчета напорных систем водоподачи, позволяющая аналитически определять параметры противоударной арматуры и повысить безопасность различных объектов водохозяйственных систем

Приведенные выводы свидетельствуют о том, что в диссертационной работе на новом научном уровне решен комплекс вопросов прогноза гидравлических условий работы напорных систем водоподачи с насосными станциями Обобщение результатов экспериментальных и расчетно-теоретических исследований дало возможность проводить предварительную оценку колебаний давления при переходных процессах в напорных системах с насосными станциями и влияния на эти процессы отдельных параметров Несмотря на большое количество способов, и средств защиты трубопроводов от гидравлического удара, эта проблема не была решена окончательно, поэтому автором даны рекомендации по диапазонам условий их рационального использования Составлены рекомендации для расчета переходных процессов в напорных системах водоподачи с насосными станциями и по их последующей эксплуатации. Экономическая эффективность от внедрения диссертационной работы достигается за счет снижения стоимости строительства напорных систем водоподачи, связанного с уменьшением прочностных показателей труб и арматуры при применении, обоснованных расчетами переходных процессов, средств для уменьшения давления и за счет снижения затрат на проектирование и повышением качества проектов

Основные положения диссертации опубликованы в следующих статьях, монографиях и методических указаниях

1. БегляровДС Исследование коммуникаций насосной станции подкачки закрытой оросительной сети // Сборник трудов «Сельскохозяйственные мелиорации» - М МГМИ, 1979 т 63 — с 174-180

2 Бегляров Д С, Вишневский К П Переходные процессы в насосных станциях закрытых оросительных систем // Сборник трудов «Проектирование оросительных систем с широкозахватной дождевальной техникой» — М В/О «Союзводпроект», № 50, 1979 -с 145-152

3 Бегляров Д С Исследование работы обратных клапанов коммуникаций насосных станций закрытых оросительных систем // Сборник трудов «Гидравлика» - М МГМИ, 1981 -с 103-110

4 Бегляров Д С Защита напорных коммуникаций НС от гидравлического удара. // Журнал "Гидротехника и мелиорация" Минсельхоз СССР и Минводхоз СССР № 10 -М 1981 -с 55-57

5. Бегляров Д С, Вишневский К П, Резуг Л Экспериментальные исследования влияния водовоздушного бака на переходные процессы на насосной станции «Молда-

вия - 5» // Сборник трудов «Гидравлические исследования гидротехнических сооружений и трубопроводов» -М МГМИ, 1985 -с87-95

6 Бегляров Д С, Вишневский К П Влияние режима закрытия обратного клапана с регулируемым закрытием тарели на протекание переходных процессов в напорных трубопроводах насосных станций ЗОС. // Сборник трудов «Гидравлика пойм, мелиоративных каналов и сооружений» -М МГМИ, 1986 -с 84-90

7 Бегляров Д С , Вишневский К П Влияние гидравлического сопротивления сбросного устройства на изменение давления в напорных коммуникациях насосных станций ЗОС при переходных процессах // Сборник трудов «Вопросы гидравлики крупных мелиоративных каналов, трубопроводов и сооружений» - М МГМИ, 1987 -с 115-120

8 Бегляров Д С, Вишневский К П. Влияние места присоединения водовоздушного бака и параметров соединительной линии на протекание переходных процессов в напорных коммуникациях насосных станций ЗОС. // Сборник трудов «Гидравлика русел и пойм, мелиоративных каналов, напорных трубопроводов и сооружений» - М МГМИ, 1989 -с 92-96

9 Бегляров Д С, Вишневский К П Исследование эффективности ограниченного сброса воды через насосы как средства защиты насосных станций закрытых оросительных сетей от гидравлического удара. // Информация ЦБНТИ «Мелиорация и водное хозяйство Эксплуатация мелиоративных и водохозяйственных сооружений» - М Госконцерн «Водстрой», вып 3, 1991 -с 10-18

10 Бегляров Д С, Вишневский К П, Али М С Натурные исследования изменения параметров ЗОС при регулировании работы насосной станции // Информация ЦБНТИ «Мелиорация и водное хозяйство Эксплуатация мелиоративных и водохозяйственных сооружений» - М Госконцерн «Водстрой», вып 3,1992

11 Бегляров Д С Насосные станции закрытых оросительных систем // Московский гидромелиоративный институт — М 1994 ГрифУМО —с 44

12 Бегляров Д С, Вишневский К П , Мегдади 3 Исследование предохранительных сбросных устройств для защиты закрытых оросительных система от гидравлического удара. // Журнал «Мелиорация и водное хозяйство» АО Водстрой - М Министерство сельского хозяйства и продовольствия РФ, № 1,1995 — с 55-57

13 Бегляров Д С, Агарков И П, Рыбкин В Н. Средства измерения расхода и давления на оросительных сетях мелиоративных систем // Московский гидромелиоративный институт -М 1995 ГрифУМО -с 49

14 Бегляров Д С, Вишневский К П, Али М С Регулирование работы насосных станций с учетом переходных процессов // Международная научно-техническая конференция «Гидромеханика, гидромашины, гидроприводы и гидропневмоавтоматика» -

М Московский энергетический институт, РФ, 1996 - с 48

15 Бегляров Д.С Повышение надежности и эффективности работы закрытых оросительных систем. // Московский государственный университет природообустройства. М 199618ЕШ5-8923-002-1 -с 140

16 Бегляров Д С, Вишневский К П, Резуг Л Условия использования водовоздуш-ных резервуаров на насосных станциях // Журнал «Гидротехническое строительство» -М Министерство топлива и энергетики Российской Федерации, № 11,1996 —с 38-41

17 Бегляров Д С, Земский К В Особенности напорных систем водоподачи с последовательно работающими насосными станциями // Научно-техническая конференция МГУП «Современные проблемы водного хозяйства и природообустройства» - М

1997 -с 120

18 Бегляров Д С , Аль-Мафалани Г, Дербарендикер Б И , Рожков А Н Метод расчета опорожнения водоводов // Журнал «Водоснабжение и санитарная техника» - М Стройиздат,№6, 1997 -с 20-22

19 Бегляров Д С, Рыбкин В Н Проблемы развития мелиорации в засушливой зоне // Центр научно-технической информации «Мелиоводинформ», Вопросы мелиорации, № 1-2.-М, 1998

20. Бегляров Д С., Рыбкин В Н. Обобщенный метод определения потребности оросительной системы в водных ресурсах // Журнал «Мелиорация и водное хозяйство» АО Водстрой, Министерство сельского хозяйства и продовольствия РФ, № 4 — М 1998 -с 20-21

21 Бегляров Д С, Резуг Л, Шелих М Особенности расчетов переходных процессов, возникающих при автоматической работе насосных станций закрытых оросительных систем // Центр научно-технической информации «Мелиоводинформ», Вопросы мелиорации,№3-4.-М 1998 -с 20-21

22. Бегляров Д С., Мегдади 3 Эффективность защитных устройств сбросного типа на закрытых оросительных системах // Журнал «Мелиорация и водное хозяйство» АО Водстрой, Министерство сельского хозяйства и продовольствия РФ, № 6 - М

1998 - с 43-44

23. Бегляров Д С , Земский К В Расчет переходных процессов с учетом установки на водоводах водонапорных колонн // Научно-техническая конференция МГУП «Природообустройство и экологические проблемы водного хозяйства и мелиорации» -М 1999 -с 28-29

24 Бегляров Д С, Аль-Мафалани Г, Рожков А Н Расчет переходных процессов с учетом установки на водоводах разрывных мембран // Научно-техническая конференция МГУП «Природообустройство и экологические проблемы водного хозяйства и мелиорации» -М 1999 -с 29-30.

25 Бегляров Д С, Али М С, Аль-Мафалани Г, Гурьев А П Инженерно-экологические конструкции закрытых оросительных систем // Научно-техническая конференция МГУП «Природообустройство и экологические проблемы водного хозяйства и мелиорации» -М 1999 - с. 30

26 Бегляров Д С, Рыбкин В Н Учет воды на оросительных системах // Центр научно-технической информации «Мелиоводинформ», Вопросы мелиорации, № 5-6, - М

1999 -с 90-92

27 Бегляров Д С, Резуг Л Эффективность водовоздушных баков на насосных станциях закрытых оросительных систем // Журнал «Мелиорация и водное хозяйство» АО Водстрой, Министерство сельского хозяйства и продовольствия РФ, № 1, М

2000 - с 29-30

28. Бегляров Д С, Карамбиров С Н, фаталиев В.Э Перспективы расчетов нестационарных процессов в трубопроводных сетях // Научно-техническая конференция МГУП «Экологические проблемы водного хозяйства и мелиорации», — М 2000 - с 13.

29 Бегляров Д С, Рожков А Н Защита протяженных водоводов больших диаметров от гидравлического удара // Научно-техническая конференция МГУП «Экологические проблемы водного хозяйства и мелиорации», - М 2000. - с. 14

30 Бегляров ДС , Земский К В Расчет переходных процессов в системах водопо-дачи с последовательно работающими насосными станциями // Журнал «Мелиорация и водное хозяйство» АО Водстрой, Министерство сельского хозяйства РФ, № 5, - М.

2001 -с 28-29

31 Бегляров ДС, Земский К.В.Переходные процессы в насосных станциях, работающих в каскаде // Научно-техническая конференция МГУП «Природообустройство сельскохозяйственных территорий», - М 2001 -с 9-10

32 Бегляров Д С , Карамбиров С Н, Фаталиев В Э Комплексные расчеты систем водоподачи и распределения воды на ЭВМ // Научно-техническая конференция МГУП «Природообустройство сельскохозяйственных территорий», - М 2001 -с 9.

33 Бегляров Д С, Концевич И А Особенности расчетов переходных процессов в напорных системах водоподачи с учетом установки на водоводах резервуаров для впуска воды // Материалы Международной научно-практической конференции «Проблемы экологии и безопасности жизнедеятельности в XXI веке», выпуск 2, - М 2001 -с 75-76

34 Бегляров Д С, Али М С, Концевич И А Расчетно-теоретические исследования переходных процессов с учетом установки на водоводах резервуаров для впуска воды // Материалы Международной научно-практической конференции «Проблемы экологии и безопасности жизнедеятельности в XXI веке», выпуск 3, - М 2002 -с 48-49

35 Бегляров Д С , Али М С , Концевич И А Влияние сбросного устройства на давление в напорных коммуникациях насосных станций ЗОС при переходных процессах //

Журнал «Мелиорация и водное хозяйство» АО Водстрой, Министерство сельского хозяйства РФ, № 6, - М 2002 - с 17-19.

36 Бегляров Д С, Гурьев А П Водозаборное сооружение // Патент на изобретение № 2178481, Российское агентство по патентам и товарным знакам,- М 2002 -с 1-6

37 Бегляров Д С , Половец А Л, Чебаевский В Ф Мелиоративные насосные станции // Мелиорация и водное хозяйство Т.4 Сооружения Справочник / Под ред. П А Полад-Заде, "Ассоциация Экост", - М 2002 - с 462-520

38 Бегляров Д С, Гурьев А П Подпорное сооружение // Патент на изобретение № 2002106171/03, Российское агентство по патентам и товарным знакам,-М 2003 - с 1-6

39 Бегляров Д.С, Козлова М С Переходные процессы в напорных системах водо-подачи с насосными станциями при пуске насосов // Всероссийская научно-техническая конференция МГУП «Экологическая устойчивость природных систем и роль природообустройства в ее обеспечении», МГУП, - М 2003 -с 81-82.

40 Бегляров Д С, Козлова М С Методика расчета режимов пуска насосов при открытых задвижках на напорных линиях // Журнал «Водоснабжение и санитарная техника» ООО «Издательство ВСТ», № 10, - М 2003. - с 17-20

41 Бегляров Д С , Гурьев А П, Егоров М И Центробежные консольные насосы как турбинное оборудование микроГЭС. // Журнал «Мелиорация и водное хозяйство» АО Водстрой, Министерство сельского хозяйства РФ,№ 1,-М 2004 -с 32-33

42 Бегляров Д С , Гурьев А П, Козлов Д В Гидромашины Учебное пособие // Московский государственный университет природообустройства, - М 2004 -с 184

43 Бегляров Д С, Рожков А.Н Главные канализационные насосные станции для перекачивания бытовых сточных вод Учебное пособие // Московский государственный университет природообустройства, - М 2004 -с 39

44 Бегляров Д С , Изотов Д Н, Суконкин В.А Гидротехнические узлы сооружений насосных станций Учебное пособие // Московский государственный университет природообустройства, М 2005 -с 63

45 Бегляров Д С, Концевич И А, Методика расчетов переходных процессов в напорных системах водоподачи с насосными станциями // Сборник научных трудов При-родообустройство и рациональное природопользование - необходимые условия социально-экономического развития России - М 2005 - с 47-53

46 Бегляров Д С, Земский К В , Али М С. Расчеты переходных процессов каскада насосных станций с учетом установки на водоводах водонапорных колонн // Центр научно-технической информации "Мелиоводинформ" // Вопросы мелиорации - М 2005 -№1-2 -с.61-63

47 Бегляров Д С Методики расчета переходных процессов при впуске воды в напорные трубопроводы // Журнал «Гидротехническое строительства» ОАО «Мосэнерго»,-М 2007 в печати

Рис 1 Расчетная схема теоретических исследований переходных процессов

н,.

Рис 2 Линии максимальных и минимальных напоров без средств защиты и при установке КВЗВ по трассе водоподачи ЮВС

ТА

Рис 3 Изменение давления в водоводах ЮВС на расстоянии 2980 м от начальной точки при отключении насосов

1 - давление в водоводе без средств защиты, 2 - давление в водоводе с КВЗВ, 3 -давление в водоводе с КВЗВ и разрывными мембранами (.9=4 с3/м5), 4 - давление в водоводе с КВЗВ и разрывными мембранами (s=10 с3/м5)

Р.МЪ

л лв

/.7 ¿в /.Г

/.3 А?

¿в аг

м «да.

А*Г

1

1

!

— 1

1 1

--->Г Р* N

№ ¿г-*» « I*

—7 л! ~-Ч7 у? -т/ ^ 1 1

л/ } £¿1 ч.

Ж/ 1/

ЧЬ

о" ■га зг ль х&ы&ммм

Рис 4 Изменение давления у ДМ №3 и №4 при отключении ДМ №4

Р,МПа /а /е

/7

/е м /.4

м /я /./ /о ае о.» а? ав о Т

ев ¿,е

ЧЬ.............■ ■

о х а *о 42 44 и

Рис 5 Изменение давления у ДМ №4 при ее отключении

л? <,е

Р,тг

/г /./ /о

О?

ва лт ае

а*

о.з ал о/ о

о ямя)*0£еео7о&>я>/т (,е.

Рис 6 Изменение давления у ДМ №4 при ее отключении

\

\ \

\ ч \

аУ \ \ \

>

В\' 1327,00

3600 м

Рис 7 Схема водоподачи насосной станции Егвардского каскада в Армении

- ---откяюченыНС I II и III подъема, водонапорная колонна у НС II подъема

—- -— -отключена НС I подъема, водонапорная колонна у НС II подъема

--отключена НС /подъема. Обратные клапаны нарасапояти1800м,б800м.9200м от НС Iподъема

----отключеныНС I II и 1П подъема, обратные клапаны на расстояние!800м 6800м,9200м от НС ¡подъема

Рис 8 Линии максимальных и минимальных напоров при наличии средств защиты от гидравлического удара на Егвардском каскаде насосных станций (I и II подъема)

г

$ гоо £

„С* по

Отметки оси урыос/гйойода.

- отключены I П иШ подъема, еодомапорная коломка у НС ¡1 подъема

- отклонена НС 1 подъема, водонапорная колонна у НС П подъема

- отключена НС / подъема, обратные питаны марасетоякие1800м,6900м.9200м от НС Iподъема

- отключены НС / 11 и Щподъема, обратные кхаяаны марасстоякие1800м.6800м,9200м от НС ¡подъема

\ —

не л

НС & подъема.

I

г ногхи стального тРиЯопро&офь. длиной 5-Ум Ъу

Рис 9 Линии максимальных и минимальных напоров при наличии средств защиты от гидравлического удара на Егвардском каскаде насосных станций (I и II подъема)

Рис 10 Отключение насосного агрегата №2 на головной насосной станции ГНС-1 Рыб-ницкой ОС

1 и Г - давление у обратного клапана, 2 и 2' - частота вращения вала насосного агрегата №2, 3 и 3' - угол поворота тарели обратного клапана

Рис 11 Отключение насосного агрегата №2 на головной насосной станции ГНС-2 Рыб-ницкой ОС

1 и Г - давление у обратного клапана, 2 и 2' - частота вращения вала насосного агрегата №2, 3 и 3' - угол поворота тарели обратного клапана

Рис 12 Одновременное отключение четырех основных насосных агрегатов на насосной станции PS-1

1 - продольный профиль трубопровода по трассе водоподачи, 2 и 2' - линии максимальных Ятах и минимальных Нтт напоров без средств защиты, а) 3 и 3' -линии максимальных #тах и минимальных #тт напоров при установке 1 резервуара для впуска воды (BP) и 6-ти клапанов для впуска и защемления воздуха (КВЗВ), б) 3 и 3' - линии максимальных Нтвх и минимальных Нтт напоров при установке 1 разрывной мембраны (РМ) и 10-ти КВЗВ

Рис 13 Одновременное отключение трех основных насосных агрегатов на насосной станции Р8-2

1 - продольный профиль трубопровода по трассе водоподачи, 2 и 2' - линии максимальных Ятах и минимальных Н^т напоров без средств защиты, а) 3 и 3' -линии максимальных Нтж и минимальных Нтт напоров при установке 1-го резервуара для впуска воды (ВР) и 10-ти клапанов для впуска и защемления воздуха (КВЗВ), б) 3 и 3' - линии максимальных Нтах и минимальных Яшт напоров при установке 1-го ВР, 9-ти КВЗВ и 1-го обратного клапана (ОК) с КВЗВ, в) 3 и 3' - линии максимальных Дпах и минимальных Нтт напоров при установке 1-ой разрывной мембраны (РМ) и 13-ти КВЗВ

Рис 14 Отключение одного из двух параллельно работающих насосов (имитация планового отключения) на Ерасхаунской насосной станции а - при закрытом вентиле на обводной линии (отсутствие сброса воды), б - при полностью открытом вентиле на обводной линии

1 - давление в напорной линии отключаемого насоса перед обратным клапаном, 2 - давление в напорной линии отключаемого насоса после обратного клапана, 3 - давление в трубопроводе, 4 - частота вращения вала отключаемого насосного агрегата, 5 - угол поворота тарели обратного клапана, установленного на напорной линии отключаемого насоса, 6 — скорость движения потока воды в напорной линии отключаемого насоса

Рис 15 Зависимости 1/Та, У/У„- 1/Та

1 и 1' - отключение одного из двух параллельно работающих насосных агрегатов на насосной станции НСП-1,2 и 2' - одновременное отключение двух параллельно работающих насосных агрегатов на насосной станции НСП-1, 3 и 3' — отключение одного из двух параллельно работающих насосных агрегатов на Ерасхаунской насосной станции, 4 и 4' - отключение работающего насосного агрегата на Ерасхаунской насосной станции

Рис 16 Зависимость - 1Л3

1 - отключение одного из двух параллельно работающих насосных агрегатов на насосной станции НСП-1, 2 — одновременное отключение двух параллельно работающих насосных агрегатов на насосной станции НСП-1, 3 - отключение одного из двух параллельно работающих насосных агрегатов на Ерасхаунской насосной станции, 4 - отключение работающего насосного агрегата на Ерасхаунской насосной станции

8ремя I, с

в «о

Рис 17 Сопоставление результатов расчетов и эксперимента при отключении насосного агрегата при отсоединенном ВВР

1 и Г - давление за обратным клапаном насоса, 2 и 2' - угол закрытия тарели обратного клапана, 3 и 3' - скорость в напорной линии насоса,4 и 4' - частота вращения вала насосного агрегата, 1, 2, 3, 4 - экспериментальные данные, Г, 2', 3', 4' - расчетные данные

0,2 0,9 0,В время с

0,1/

г,

V»

* 5

Рис 18 Сопоставление результатов расчетов и эксперимента при отключении насосного агрегата при присоединенном ВВР

1 и Г - давление за обратным клапаном насоса, 2 и 2' - угол закрытия тарели обратного клапана, 3 и 3' - скорость в напорной линии насоса,4 и 4' - частота вращения вала насосного агрегата, 1, 2, 3, 4 - экспериментальные данные, Г, 2', 3', 4' - расчетные данные

Рис 19 График предварительной оценки эффективности водовоздушного резервуара при его установке на напорных системах 1-14 - р=Р,/Р„ = 0,1, 0,2, 0,3, 0,5, 0,7, 0,9,1,0,1,1,1,5,2,0, 2,5,3,5, 5, 7 соответственно, - объем воздуха в ВВР в начале и конце рабочего времени, Рк - давление в конце расчетного интервала времени, Рс - давление в конце расчетного интервала времени при отсутствии ВВР, Л/ -площадь сечения ВВР, а - расчетный интервал времени, р -плотность жидкости

Рис 20 Изменение давления у ДМ №4 и №5 при отключении ДМ №4 и №5 (ПСУ подключено)

- Г9

Московский государственный университет природообустрйства (МГУП)

Зак № Тираж /¿> 0

ОГЛАВЛЕНИЕ.

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ.

ВВЕДЕНИЕ.

1. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ И СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ТЕОРИИ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ В НАПОРНЫХ СИСТЕМАХ ВОДОПОДАЧИ.

1.1. Причины возникновения переходных процессов в напорных системах водоподачи.

1.2. Обзор состояния вопроса использования различных моделей переходных процессов в напорных системах.

1.3. Гидравлические сопротивления при неустановившемся движении жидкости в трубопроводах.

1.4. Скорость распространения волн.

1.5. Кавитационные разрывы сплошности потока.

1.6. Механические и электрические переходные процессы.

1.7. Начальные и краевые условия.

1.8. Методы решений уравнений, описывающих переходные процессы в напорных системах.

Выводы по главе 1.

2. МЕРОПРИЯТИЯ ПО СНИЖЕНИЮ ДАВЛЕНИЯ

В НАПОРНЫХ СИСТЕМАХ ВОДОПОДАЧИ.

Выводы по главе 2.

3. ОСОБЕННОСТИ РАСЧЕТА ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ

В НАПОРНЫХ СИСТЕМАХ ВОДОПОДАЧИ.

3.1. Уравнения, описывающие переходные процессы.

3.2. Методика расчета переходных процессов в напорных системах водоподачи.

Выводы по главе 3.

4. АЛГОРИТМ РАСЧЕТА И РЕАЛИЗУЮЩИЕ ЕГО ПРОГРАММЫ.

4.1. Расчетно-теоретические исследования переходных процессов в ЗОС, связанных со сбросом воды через ПСУ.

4.2. Расчетно-теоретические исследования переходных процессов на протяженных водоводах крупных диаметров с учетом установки КВЗВ и разрывных мембран.

4.3. Расчетно-теоретические исследования переходных процессов в напорных системах водоподачи с несколькими последовательно работающими насосными станциями.

4.4. Методика расчета переходных процессов в напорных системах водоподачи при установке резервуаров для впуска воды.

Выводы по главе 4.

5. ПРИМЕНЕНИЕ РАЗРАБОТАННОЙ МОДЕЛИ ДЛЯ РАСЧЕТНО-ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ В НАПОРНЫХ СИСТЕМАХ ВОДОПОДАЧИ С НАСОСНЫМИ СТАНЦИЯМИ.

5.1. Влияние момента от трения в опорах обратного клапана на время его закрытия.

5.2. Влияние гидравлического сопротивления сбросного устройства на изменение давления при переходных процессах.

5.3. Влияние режима закрытия обратного клапана с регулируемым закрытием тарели на протекание переходных процессов.

5.4. Влияние места присоединения водовоздушного резервуара к напорному трубопроводу и параметров соединительной линии на протекание переходных процессов.

5.5. Влияние характеристик противоударного сбросного устройства на протекание переходных процессов.

5.6. Влияние клапанов для впуска и защемления воздуха на протекание переходных процессов.

5.7. Расчет переходных процессов, возникающих при отключениях насосных станций работающих в каскаде.

5.8. Влияние резервуаров для впуска воды на протекание переходных процессов.

Выводы по главе 5.

6. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

6.1. Задачи экспериментальных исследований.

6.2. Методика проведения экспериментальных исследований.

6.3. Измерительные приборы.

6.4. Оценка ошибок измерений.

6.5. Объекты напорных систем водоподачи с насосными станциями для проведения экспериментальных исследований.

Выводы по главе 6.

7. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ

В НАПОРНЫХ СИСТЕМАХ ВОДОПОДАЧИ С НАСОСНЫМИ СТАНЦИЯМИ.

7.1. Экспериментальные исследования переходных процессов, возникающих при отключениях основных насосных агрегатов.

7.2. Экспериментальные исследования влияния водовоздушного резервуара на протекание переходных процессов при отключениях основных насосных агрегатов.

7.3. Экспериментальные исследования по определению возможности сброса воды из напорных линий через насосы для предотвращения недопустимого повышения давления в напорных коммуникациях при отключениях основных насосных агрегатов.

7.4. Экспериментальные исследования по определению эффективности ограниченного сброса воды из напорных линий через насосы по обводным линиям к обратным клапанам для снижения давления в напорных коммуникациях.

7.5. Экспериментальные исследования по определению гидравлического сопротивления обводной линии.

7.6. Экспериментальные исследования по определению скорости распространения волн изменения давления.

7.7. Экспериментальные исследования по обоснованию применения предохранительных сбросных устройств для защиты трубопроводов оросительных сетей.

7.8. Экспериментальные исследования переходных процессов в напорных системах водоподачи с последовательно работающими насосными станциями.

Выводы по главе 7.

Актуальность проблемы. Создание современных водохозяйственных систем, сопровождается появлением новых технических решений, усложнением конструкций отдельных их элементов и, как следствие, увеличением затрат труда и средств на их проектирование, возведение и последующую эксплуатацию. Отмеченное подтверждается тем, что сходные по назначению гидротехнические сооружения, расположенные в различных регионах, существенно отличаются как размерами затрат на их проектирование и строительство, так и результатами их эффективного использования. С другой стороны, выдвигаются требования по сокращению сроков строительства данных объектов, а главное - повышению эффективности сельскохозяйственного производства на мелиорированных землях и систем водоснабжения. Создание современных водохозяйственных систем нуждается в пересмотре традиционных методических подходов к решению ряда проблем.

В мелиоративном строительстве все большее распространение получают закрытые оросительные системы, основными элементами которых являются: стационарная или передвижная насосная станция, закрытая оросительная сеть и дождевальная техника. Опыт эксплуатации современных закрытых оросительных систем, показал, что вследствие изменения режимов работы насосных станций и дождевальной техники, в отдельные периоды в трубопроводах возникают резкие колебания давления (гидравлические удары), которые приводят к разрушениям сети, выходу из строя трубопроводной арматуры и насосов.

В последнее время в связи с недостаточной мощностью местных водоисточников в практике водоснабжения получило развитие строительство протяженных водоводов крупных диаметров. Подобные системы имеются во многих зарубежных странах (Великобритании, США, Франции, ФРГ, Саудовской Аравии и пр.).

Одной из наиболее крупных и протяженных в свое время являлась система водоснабжения «Днепр - Донбасс - Харьков». Аналогичные водопроводы имеются и в России в г.г. Анапе, Владивостоке, Екатеринбурге, Набережных Челнах; в Краснодарском крае; в Московской области и пр. В настоящее время осуществляется проектирование Южной водопроводной системы г. Москвы и городов Моековской области из Приокского месторождения подземных вод. Общая протяженность её водовода около 140 км, диаметр труб - 2000 мм. Перечисленные объекты должны отвечать определенным требованиям надежности и экологической безопасности. В первую очередь это достигается защитой водоводов от недопустимых повышений давлений, возникающих при гидравлических ударах, вызываемых выключением насосных агрегатов.

В тоже время опыт проектирования и эксплуатации подобных объектов выявил ряд особенностей, связанных с защитой систем водоподачи от гидравлических ударов. Повреждения и аварии в напорных системах водоподачи с насосными станциями могут происходить также при переходных процессах, возникающих при пуске насосных агрегатов, которые в соответствии с графиком работы могут осуществляться несколько раз в сутки. Хотя к настоящему времени разработаны определенные мероприятия, направленные на предупреждение недопустимых повышений давления при переходных процессах в напорных системах водоподачи с насосными станциями, но пока еще нет достаточных данных, позволяющих обоснованно обеспечивать надежную защиту насосных станций от гидравлического удара, то есть полностью ликвидировать на них опасность возникновения серьезных аварий. Поэтому важнейшим и непременным условием дальнейшего развития водохозяйственных систем различного назначения, а также повышения надежности работы их напорных трубопроводов следует считать как создание эффективных средств борьбы с гидравлическими ударами, так и правильный подбор последних, а также рациональную их расстановку на водоводах.

Несмотря на накопленный большой опыт строительства и эксплуатации подобных систем, пока ещё нет достаточно общих методов расчета переходных процессов, обеспечивающих повышение надежности сооружений и снижение затрат на их эксплуатацию. Сегодня уделяется большое внимание комплексному методу исследований: натурным экспериментам на действующих насосных станциях и расчетно-теоретическим исследованиям для научного обоснования проектных решений.

Изложенным определяется актуальность темы диссертации.

Цель настоящего исследования - разработка научных основ расчетного обоснования, проектирования и безопасной эксплуатации напорных систем водо-подачи и практических рекомендаций по защите оборудования и напорных коммуникаций насосных станций от недопустимого повышения давления при переходных процессах для повышения эффективности функционирования различных водохозяйственных систем.

Для достижения этой цели поставлены и решены следующие задачи:

- обобщить опыт эксплуатации насосных станций и уточнить влияние основных элементов гидротехнического комплекса на режимы работы насосов, их параметрические и функциональные отказы;

- создать и апробировать математические модели расчета переходных процессов;

- провести натурные исследования переходных процессов в закрытых оросительных системах, возникающих при отключении дождевальной техники, а также при отключении, пуске и регулировании насосных агрегатов с учетом действующих систем защиты;

- разработать научное обоснование и сформулировать принципы комплексного подхода к выбору средств защиты напорных водоводов водохозяйственных систем;

- осуществить расчетно-теоретические исследования по отключениям насосных агрегатов на насосных станциях закрытых оросительных систем;

- провести расчетно-теоретические исследования переходных процессов в закрытых оросительных системах, связанных со сбросом воды через предохранительные сбросные устройства;

- осуществить расчетно-теоретические исследования переходных процессов на протяженных водоводах крупных диаметров с учетом установки клапанов для впуска и защемления воздуха и разрывных мембран;

- провести расчетно-теоретические исследования переходных процессов в напорных системах водоподачи с несколькими последовательно работающими насосными станциями.

Научная новизна результатов диссертационных исследований. Результаты экспериментальных и расчетно-теоретических исследований, представляемые к защите, являются обобщением многолетней работы автора в области научного эбоснования путей повышения безопасности напорных систем водоподачи с наносными станциями.

Научная новизна полученных натурных результатов заключается в следующем:

- созданы математические модели гидравлических переходных процессов в напорных системах водоподачи, учитывающие сброс воды через насосные агрегаты по обводным линиям, а также через предохранительные сбросные устройства и разрывные мембраны при увеличении давления сверх заданного;

- экспериментально подтверждена необходимость учета запаздывания тарели обратного клапана для определения максимального повышения давления в напорных линиях насосов на насосных станциях закрытых оросительных систем;

- разработаны рекомендации по выбору путей ограничения сброса воды из напорных линий через насосы для снижения давления в напорных коммуникациях насосных станций без возникновения реверсивного вращения ротора насосных агрегатов;

- экспериментально установлено, что величина скорости распространения волн изменения давления в напорных коммуникациях насосных станций закрытых оросительных систем вследствие скопления в них воздуха значительно меньше, чем аналогичная характеристика в напорных трубопроводах сетей вблизи станций, несмотря на высокое давление в коммуникациях;

- установлена возможность определения расчетным способом режима закрытия обратного клапана с регулируемым закрытием тарели, обеспечивающего необходимое снижение давления в напорных коммуникациях при переходных процессах без возникновения недопустимого реверсивного вращения ротора насосного агрегата;

- разработана методика расчета переходных процессов, возникающих при отключениях насосных агрегатов на насосных станциях закрытых оросительных систем;

- разработано дополнение к методу характеристик, позволяющее проводить расчеты переходных процессов для дождевальной техники и части оросительного трубопровода с более мелкими шагами по координате Ах и времени Ы\

- для возможности практического решения задач, учитывающих сброс воды через разрывные тонколистовые мембраны, разработана методика расчета переходных процессов, позволяющая проводить расчеты с большим количеством противоударной арматуры и при использовании в качестве средства защиты разрывных мембран.

Достоверность результатов. Достоверность основных положений и выводов работы подтверждается многократным сопоставлением результатов расчетно-теоретических исследований переходных процессов с данными соответствующих экспериментов, проведенных на действующих насосных станциях с различными подачами воды, напорами, мощностями, диаметрами и длинами напорных трубопроводов, противоударными устройствами. Проведенные сопоставления подтвердили высокую надежность предложенных автором теоретических разработок и практических рекомендаций.

Практическая ценность. Изложенные в диссертации результаты исследований переходных процессов были обобщены и объединены в единый математический программный комплекс, который дает возможность проводить практические расчеты на ЭВМ в условиях работы различных водохозяйственных проектных организаций, что позволило значительно повысить качество проектов насосных станций и сократить сроки их проектирования.

Принимаемые на основании результатов расчетов средства для уменьшения колебаний параметров переходных процессов, и, прежде всего давления, в большинстве случаев снижают их в пределах, не требующих проектных решений более дорогих, чем это обусловливается рабочими режимами напорных систем. В научных организациях результаты работы неоднократно применялись для расчет-но-теоретических исследований напорных систем с насосными станциями.

Результаты настоящей диссертационной работы позволили повысить надежность и эффективность эксплуатации насосных станций, и обосновать выбор параметров напорных систем водоподачи за счет учета большого числа определяющих факторов и оптимизации режимов их эксплуатации.

Реализация работы. Результаты диссертации были использованы в производственных объединениях «Совинтервод» и «Союзводпроект»; на насосной станции опытного участка Ерасхаунской базы института почвоведения и агрохимии и на Егвардском каскаде в Армении; на насосных станциях Молдавия-5, НСП-1, НСП-10, НСП-14 и НСП-23 на Рыбницкой оросительной системе в Мол-цове; в проекте Южной водопроводной системы г. Москвы и Московской области; в проекте гидроузла «Эль-Баб» в Сирийской Арабской Республике.

Материалы настоящих исследований включены в учебники, учебные пособия и методические указания для мелиоративных вузов и факультетов России, а так же в справочную литературу по мелиорации и водному хозяйству, широко используемую проектными и производственными организациями РФ и стран СНГ.

Апробация полученных результатов. Диссертация является результатом многолетних исследований автора в области гидравлики напорных систем водоподачи с насосными станциями, выполненных в период с 1978 по 2007 г.г.

Постановка задач исследований, выбор направлений их решения, как теоретическими, так и экспериментальными методами, анализ и обобщение, приведенных в диссертации результатов, осуществлены лично её автором.

Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на ряде научно-технических международных конференций Московского государственного университета природообустройства, Академии экологии и природопользования по проблемам экологии и безопасности жизнедеятельности, в Дамаском государственном университете Сирийской Арабской Республики, в Московском энергетическом институте (техническом университете) по направлениям: гидромеханика, гидромашины, гидропривод и гидропневмоавтоматика.

12

Публикации. Основное содержание диссертации изложено в монографии, пособиях, инструкциях, статьях. Всего по материалам диссертации опубликовано 47 работ, в том числе 12 статей в журналах, включенных в перечень ВАК России. По отдельным направлениям исследований под руководством автора подготовлены и защищены три кандидатских и одна магистерская диссертации.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 7 глав, заключения, списка литературы, включающего 281 наименование, и приложения. Основное содержание работы изложено на 304 страницах, включая 4 таблицы и 146 рисунков.

Основные выводы, полученные на основе проведенных теоретических и экс-ериментальных исследований, могут быть сформулированы следующим образом:

1. Созданные на основе теоретического обобщения существующих методик асчета математические модели дали возможность проводить с необходимой стернью точности расчеты переходных процессов в сложных напорных системах с [асосными станциями, входящих в комплексы сооружений водного хозяйства.

2. Предложенными автором моделями насосных станций при расчетах пе-•еходных процессов предусматривается индивидуальный учет каждого насосного грегата, их автоматические отключения, пуски, а также распространение волн в на-юрных коммуникациях.

3. Разработаны граничные условия для узлов напорных систем, учитываю-цие совместное влияние трубопроводной арматуры, специальных противоударных устройств и отборов воды из трубопроводов при переходных процессах.

4. Разработанный в соответствии с созданными моделями переходных процессов алгоритм позволяет осуществлять к нему дополнения, расширяющие его юзможности, учитывающие перспективное развитие и дальнейшее усовершенство-$ание конструкций напорных систем с насосными станциями.

5. Повышение давления является результатом срабатывания обратного слапана установленного на напорной линии основного насоса. Даже весьма не-эолыпое запаздывание (~0,5с) закрытия обратного клапана от времени изменения направления движения потока воды в напорной линии насоса после отключения насосного агрегата приводит к возрастанию скорости потока в обратном направ-1ении, гашение которой при закрытии тарели клапана сопровождается значительным повышением давления.

6. Момент от трения в опорах обратных клапанов Мтр, несмотря на его небольшую величину, оказывает значительное влияние на характер протекания переходных процессов в напорных линиях насосов, вызываемых отключениями насосных агрегатов.

7. Скорость распространения волн изменения давления в напорных коммутациях насосных станций намного меньше, чем в трубопроводах оросительных истем, несмотря на высокое давление в коммуникациях, что свидетельствует о на-ичии в них большого количества нерастворенного в воде воздуха. Такое содержа-ие воздуха в напорных коммуникациях способствует более быстрому изменению аправления движения воды в напорных линиях насосов, что, в свою очередь, при-одит к развитию значительной скорости движения воды в обратном направлении к юменту полного закрытия тарели обратного клапана.

8. Специальные предохранительные сбросные устройства существующих онструкций во многих случаях не могут обеспечить своевременный сброс воды из :апорных линий помимо насосов при отключениях основных насосных агрегатов, ак как время увеличения давления при закрытии тарелей обычных обратных клапа-юв, как правило, будет меньше времени срабатывания этих сбросных устройств. 1ля снижения давления в напорных линиях при отключениях насосов наиболее целесообразным следует считать сброс ограниченного объема воды через насос, для [его могут использоваться обратные клапаны с регулируемым закрытием тарели, ав-оматически закрывающаяся запорная арматура с гидроприводом и обратные клапа-[ы с обводными линиями.

9. При использовании пропуска воды через насосы для снижения давления в ипорных линиях необходимо производить проверку на возникновение кавитации в ;бросных устройствах. Появление и развитие кавитации приводит к увеличению их тщравлического сопротивления, что оказывает значительное влияние на изменение давления в напорных коммуникациях насосных станций при переходных процессах. Необходимое снижение давления в напорных линиях насосов может быть достигнуто при сбросе воды по обводной линии диаметром, равным 1/3,5. 1/4 диаметру нагорной линии насоса. Во избежание недопустимой реверсивной частоты вращения зотора насосного агрегата сброс воды на насосных станциях, подобным тем, на которых проводились исследования, необходимо производить в течение 10. .15 с. Проведенные исследования показали, что при установке на напорной линии насоса обатного клапана с регулируемым закрытием можно определить расчетным способом ежим закрытия его тарели, обеспечивающих необходимое снижение давления без озникновения недопустимого реверсивного вращения ротора насосного агрегата.

10. При проведении расчетов переходных процессов в насосных станциях, одающих воду в ЗОС, проложенные на относительно ровной местности без ощути-[ых подъемов, в расчетную схему может быть включена лишь часть оросительной ети, так как время в течение, которого давление в напорных линиях насосов дости-ает максимума, невелико.

И. Присоединение ВВР к началу напорных трубопроводов улучшает усло-ия работы насосных станций ЗОС. Наиболее значительно проявляется влияние ВВР ля случаев пуска первого основного агрегата при включении первой ДМ на сети, [дя надежной работы насосных станций ЗОС необходима замена обратных клапа-ов обычной конструкции на обратные клапаны с регулируемым закрытием. Сопос-авление результатов расчетов переходных процессов по разработанной методике с анными соответствующих экспериментов, показало, что эта модель может быть ис-ользована для расчетно-теоретических исследований. В соответствии с результата-пи проведенных исследований автором составлен безразмерный график для предва-ительной оценки эффективности действия ВВР на автоматическую работу насос-:ых станций ЗОС.

12. При централизованной схеме подачи воды, применяемой для большинства ОС и большой протяженности оросительных трубопроводов, колебания давления в :их при переходных процессах, возникающих при отключениях и включениях ДМ, югут быть значительными. Проведенные расчетно-теоретические исследования с ^пользованием усовершенствованной методики на примерах трех ЗОС показали озможность определения взаимного действия нескольких ПСУ, влияние различных [араметров ПСУ на протекание переходных процессов и выбора оптимального вари-нта этих параметров. Предложен безразмерный параметр для оценки эффектив-'ости действия ПСУ.

13. Результаты выполненных исследований показали, что уменьшение давле-ия, при котором срабатывает ПСУ и времени его полного открытия не всегда при-одит к снижению давления при переходных процессах, вызываемых отключением РУ1 при сбросе через ПСУ.

14. Опыт эксплуатации и проектирования каскадов, последовательно рабо-ающих насосных станций без промежуточных емкостей по схеме «насос в насос» ыявили ряд особенностей, связанных с их защитой от гидравлических ударов. Разработанная методика расчета переходных процессов предусматривает возможность чета действия водонапорных колонн, присоединенных к трубопроводам на входе в [©следовательно работающую насосную станцию, и обратных клапанов, которыми •борудованы насосные агрегаты промежуточных насосных станций (начиная от ¡торой и кончая последней) при любых сочетаниях отключаемых и остающихся в >аботе насосных станций, как при отсутствии, так и при образовании кавитационных »азрывов сплошности потока в трубопроводах. Проведенные исследования показали эффективность действия водонапорных колонн для защиты трубопроводов насос-1ых станций, работающих в каскаде по схеме «насос в насос», от недопустимого по-¡ышения давления при переходных процессах, вызываемых отключением насосных 1грегатов. На основании приведенных расчетно-теоретических исследований авто-)ом диссертации были разработаны рекомендации по защите напорных трубопрово-1,ов каскада последовательно работающих насосных станций от недопустимых по-$ышений давлений при переходных процессах.

15. Автором проведены расчетно-теоретические исследования с использова-гаем разработанной им методики, которые показали, что наиболее целесообразным I эффективным средством защиты напорных трубопроводов от недопустимых колебаний давления, вызываемых отключением насосных агрегатов, является впуск воды, впуск и последующее сжатие воздуха в местах образования разрывов сплошности потока. На основании сопоставительных расчетов переходных процессов определены места установки резервуаров для впуска воды, клапанов для впуска и защем-тения воздуха и дополнительных обратных клапанов. Разработана математическая

281 одель для расчета напорных систем водоподачи, позволяющая аналитически опре-елять параметры противоударной арматуры и повысить безопасность различных бъектов водохозяйственных систем.

Приведенные выводы свидетельствуют о том, что в диссертационной работе а новом научном уровне решен комплекс вопросов прогноза гидравлических усло-ий работы напорных систем водоподачи с насосными станциями. Обобщение ре-ультатов научных и расчетно-теоретических исследований дало возможность про-одить предварительную оценку колебаний давления при переходных процессах в :апорных системах с насосными станциями и влияния на эти процессы отдельных [араметров. Несмотря на большое количество способов, и средств защиты трубо-[роводов от гидравлического удара, эта проблема не была решена окончательно, потому автором даны рекомендации по диапазонам условий их рационального ис-юльзования. Составлены рекомендации для расчета переходных процессов в напор-пых системах водоподачи с насосными станциями и по их последующей эксплуатации. Экономическая эффективность от внедрения диссертационной работы достига-тся за счет снижения стоимости строительства напорных систем, связанного с уменьшением прочностных показателей труб и арматуры при применении, обосно-1анных расчетами переходных процессов, средств для уменьшения давления и за :чет снижения затрат на проектирование и повышением качества проектов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Агапкин В.М., Кривошеий B.JI. Методы защиты нефтепроводов от разры-ов при неустановившихся режимах (Обзор зарубежной литературы). М.: »НИИОЭНГ, 1976.-С. 41.

2. Алтунин B.C., Картвелищвили JI.H. О задачах планирования режимов работы водохозяйственных систем // Гидротехническое строительство, № 11.986.-С. 8-10.

3. Алышев В.М. Методика определения скорости волны гидравлического дара в многофазном потоке // Гидравлика и использование водной энергии: Сб. ауч. тр. / Моск. гидромелиоративный ин-т. Т. 62 1979. - С. 52 - 57.

4. Алышев В.М. Неустановившееся напорное движение многофазной жидко-ти / Гидравлические исследования каналов, трубопроводов и гидросооружений: :б. статей МГМИ. М.: МГМИ, 1984. - С. 64 - 80.

5. Алышев В.М. Расчеты воздушных колпаков гасителей гидравлического 'дара // Гидравлика: Сб. науч. тр. / Моск. гидромелиоративный ин-т. Т. 68 — 1981. -С. 20-30.

6. Алышев В.М. Теория и расчет воздушно гидравлических колпаков - гасителей гидравлического удара. - В кн.: Гидравлика транспортных сооружений. -^1.: Транспорт, 1986.

7. Алышев В.М., Масс Е.И. Рекомендации по расчету неустановившегося вижения многофазной жидкости в напорных системах. М.: ЦНИИС МТС ССР, 1984.-С. 104.

8. Алышев В.М., Мерзкан М., Мороз А.Н. Методика гидравлического расчета омбинированной системы защиты водоводов от гидравлического удара. М., 993. - С. 15. Рукопись представлена МГМИ. Деп. в ЦБНТИ Минводстроя СССР февраля 1993, № 769.

9. Алышев В.М., Рыбаков И.В. Расчеты неустановившегося напорного дви-:ения газожидкостной смеси в сложных гидросистемах. В сб.: Гидравлика ойм, мелиоративных каналов и сооружений. - М.: МГМИ, 1986. - С. 80 - 94.

10. Алышев В.М., Савостьянов А.Ф. Автоматическое пневматическое устройст-о для защиты трубопроводов от гидравлического удара. В кн.: Пневматика и гид-авлика. Приводы и системы управления. - М.: Машиностроение,. 1986. Вып. 12.

11. Алыщев В.М., Хамо Мухамед Амин. Гидравлический удар в трубопроводе, борудованном резервуаром для впуска воды и воздуха и обратными клапанами с тверстиями. Тезисы докладов науч. техн. конференции МГУП. М., 1996.

12. Алыщев В.М., Хамо Мухамед Амин. Переходные гидравлические процес-ы в трубопроводе с резервуаром для впуска воды и обратными клапанами с от-ерстиями. Тезисы докладов научн. техн. конференции МГУП, М., 1996.

13. Алышев В.М., Чимидов П.П. Графики, уравнения и формулы для расчета юздушно гидравлических колпаков направленного действия. - М., 1984. - С. 15 - Рукопись представлена МГМИ. Деп. в ВИНИТИ 16.07.84. № 5190 - 84 Деп.

14. Алыщев В.М., Чимидов П.П. Экспериментальные исследования и расчеты юздушно-гидравлических колпаков. М., 1985. - С. 18 - Рукопись представлена

15. ЮЛИ. Деп. в ВИНИТИ 07.06.85. № 3950 85 Деп.

16. Андрияшев М.М. Графические расчеты гидравлического удара в водово-ах. М.: Стройиздат, 1969. - С. 59.

17. Альтшуль А.Д. Гидравлические сопротивления трубопроводов. М.: Hepa, 1982. - С. 224.

18. Альтшуль А.Д., Войтинская Ю.А., Казеннов В.В. Полякова Э.Н. Гидрав-ические потери на трение в водоводах электростанций. М.: Энергоатомиздат. 985.-С. 104.

19. Андрияшев М.М. Гидравлические расчеты водоводов и водопроводных се-ей. М.: Стройиздат, 1976. - С. 288.

20. Ансари, Ольденберг. Распространение возмущений в трубопроводах // Тео-етические основы инженерных расчетов, № 2 М.: Мир, 1967. - С. 201.

21. Арефьев Н.В., Соколов Б.А. Расчет гидравлического удара явным методом онечных разностей // Тр./ЛПИ. Л.: ЛПИ, 1978. -С. 30 - 32.

22. Арзуманов Э.С. Кавитация в местных гидравлических сопротивлениях. М.: »нергия, 1978. С. 304.

23. Аронович Г.В., Картвелищвили H.A., Любимцев Я.К. Гидравлический удар уравнительные резервуары. М.: Наука, 1968. - С. 247.

24. Артемьева Т.В. Принципы алгоритмизации гидравлического удара в слож-ых сетях // Течения жидкости при различной степени нестационарности и их рактическое приложение на транспорте и в строительстве: Сб. науч. тр. МАДИ.1. М. МАДИ, 1983.-С. 23-28.

25. Арщеневский H.H. Обратимые гидромащины гидроаккумулирующих элек-ростанций. М.: Энергия, 1977. - С. 240.

26. Аршеневский H.H., Поспелов Б.Б. Переходные процессы в крупных насос-:ых станциях. М.: Энергия, 1980. - С. 111.

27. Атавин A.A., Тарасевич В.В. Численные методы расчета неустановившего-я течения жидкости в сложных гидросистемах // Автоматизация закрытых ороси-ельных систем: Сб. науч. тр. / Новочеркаский инженерно мелиоративный ин-титут. - 1975.-С. 116-121.

28. Ашиянц Э.П., Рафаэлян P.M. Гашение гидравлического удара с помощью5ратного клапана // Гидротехника и мелиорация, № 1. 1982. - С. 45 - 46.

29. Банди Б. Основы линейного программирования: Пер. с англ. М.: Радио и зязь, 1989.-с. 176.

30. Барлоу Р., Прошан Ф. Математическая теория надежности: Пер. с англ. -1.: Советское радио, 1969. С. 488.

31. Бегляров Д. С. Защита напорных коммуникаций НС от гидравлического цара // Гидротехника и мелиорация, № 10. 1981. - С. 55 - 57.

32. Бегляров Д.С., Агарков И.П., Рыбкин В.Н. Средства измерения расхода и авления на оросительных сетях мелиоративных систем: Учебное пособие / Моск. агромелиоративный ин-т. М.: МГМИ, 1995. - С. 49.

33. Бегляров Д.С., Али М.С., Концевич И.А. Влияние сбросного устройства на авление в напорных коммуникациях насосных станций ЗОС при переходных роцессах // Мелиорация и водное хозяйство, № 6. 2002. - С. 17 - 19.

34. Бегляров Д.С., Земский К.В. Расчет переходных процессов в системах во-оподачи с последовательно работающими насосными станциями // Мелиорация водное хозяйство, №5. 2000. - С. 28 - 29.

35. Бегляров Д.С., Резуг Л. Эффективность водовоздушных баков на насосных станциях закрытых оросительных систем // Мелиорация и водное хозяйство. -Ю00,-№ 1.-С. 29-30.

36. Белявский М.М., Дикаревский B.C. Исследование работы противоударного орщневого клапана. В сб.: Гидравлический удар в трубопроводах, вып. 21. -.:ЛИИЖТ, 1971.

37. Бержерон Д. От гидравлического удара в трубах до разряда в электриче-кой сети. М.: Мащгиз, 1962. - С. 348.

38. Блитщтейн Ю.М., Хубларян М.Г. Неустановившееся движение реальной сидкости в круглых трубах из наследственно упругого материала // Автомати-ация закрытых оросительных систем. - Новочеркасск, 1975. - С. 59 - 69.

39. Блитштейн Ю.М., Хубларян М.Г. Распространение волн возмущений жид-:ости в бесконечном вязкоупругом трубопроводе // Изв. АН СССР. Механика есидкости и газа, № 3. 1975. - С. 99 - 104.

40. Блохин В.И. Расчет гидравлического удара в напорных трубопроводах с четом сил трения // Труды Новочеркасского инженерно мелиоративного ин-та. - 1974.-Вып. 13, №5.-С. 210-215.

41. Блохин В.И. Расчет гидравлического удара в сложных напорных системах методом суммирования волн давления // Автоматизация закрытых оросительных систем, № 9. Новочеркасск, 1977. - Вып. 16. - С. 65 - 83.

42. Блохин В.И. Экспериментальные исследования гидравлического удара, со-тровождающегося разрывом сплошности потока // Водоснабжение и санитарная ^ехника, № 3. 1970. - С. 11 - 12.

43. Болотин В.В. Методы теории вероятностей и теории надежности в расчесах сооружений. М.: Стройиздат, 1982. - С. 352.

44. Браун Р. Разрыв потока в магистралях двух насосных станций // Труды Американского общества инженеров механиков, № 1, сер. Д., 1971, С. 45 - 49.

45. Браун Р., Нельсон. Переходные характеристики гидравлических трубопро-зодов для входного сигнала в виде скачка с учетом эффектов вязкости, зависящей эт частоты. // Теоретические основы инженерных расчетов, №2. М.: Мир, 1965. -С. 281.

46. Васильев Ю.С., Виссарионов В.И., Кубышкин Л.И. Решение гидроэнергетиче-гах задач на ЭВМ (элементы САПР и АСНИ). М.: Энергоатомиздат, 1987. - С. 160.

47. Васильев Ю.С., Квон В.И. Неустановившееся турбулентное течение в тру-е // Прикладная механика и теоретическая физика, № 6.-1971. С. 132 - 140.

48. Вентцель Е.С. Теория вероятностей. М.: Наука, 1964. - С. 576.

49. Вентцель Е.С., Овчаров Л.А. Теория вероятностей и ее инженерные при-ожения. М.: Наука, 1988. - С. 480.

50. Верлань А.Ф., Сизиков B.C. Интегральные уравнения: методы, алгоритмы, рограммы. Справочное пособие. Киев: Наукова думка, 1986. - С. 544.

51. Виссарионов В.И., Елистратов В.В., Исхан-Ходжаев P.C. Исследование пе-еходных процессов в насосных станциях // Известия высших учебных заведений, Г2 5. Минск: Энергетика, - 1980. - С. 76 - 81.

52. Виссарионов В.И. Математическое моделирование переходных процессов насосных установках // Проблемы и направления развития гидромашиностроеия.- 1978. -С. 16- 18.

53. Виссарионов В.И., Трусов И.С. Математические модели переходных процессов в насосной станции при самозапуске электродвигателя после кратковре-1енного перерыва питания // Изв. высш. учебн. завед. Минск.: Энергетика, 1986. -С. 115-119.

54. Вишневский К.П. Переходные процессы в напорных системах водоподачи. М.: Агропромиздат, 1986. - С. 135

55. Вишневский К.П. Особенности расчета переходных процессов в насосных ;танциях закрытых оросительных систем // В сб.: Гидравлика, М.: МГМИ. 1981. -Т. 68. -С. 36-42.

56. Вишневский К.П. Расчет гидравлического удара при установке в промежуточных точках водовода обратных клапанов с обводными линиями // Организация I методика строительного проектирования: Сб. рефератов / Госстрой СССР.т.- Вып. 14. -с. 20-25.

57. Вишневский К.П. Расчет переходных процессов в напорных трубопрово-ах насосных станций // Гидротехника и мелиорация, № 5. 1987. - С. 20 - 23.

58. Вуд Д.Ж. Франк Ж.Е. Использование теории пограничного слоя для анали-i потерь на трение в случае неустановившегося турбулентного движения. // Тео-гтические основы инженерных расчетов, № 4. 1970. - С. 170 - 179.

59. Ганкин М.З. Автоматизация и телемеханизация мелиоративных систем -1.: Колос, 1965.-С. 338.

60. Геращенко JI.C. О гидравлическом ударе с разрывами сплошности жидко-ги. В сб.: Гидравлика и гидротехника. - Киев: Техника, вып. 25, 1977.

61. Геращенко JI.C. Расчет противоударного водовоздушного резервуара с четом гидравлического сопротивления узла сопряжения с напорным трубопро-одом / Гидравлика и гидротехника: Респ. Межвед. научно-техн. сб. Киев: Тех-ика, 1981, вып. 33.

62. Гидравлические расчеты: Справочник / Под ред. П.Г. Киселева. .— М.: >нергия, 1972.-С. 312.

63. Кривченко Г.И., Арщеневский H.A., Квятковская Е.В. и др. Гидромехани-еские переходные процессы в гидроэнергетических установках М.: Энегия, 975.-С, 368.

64. Гидротехнические установки / Под ред. Д.С. Щавелева 2-е изд. - Л.: )нергия, 1891. - С. 392.

65. Гинзбург Н.П. Гриб A.A. Гидравлический удар реальных жидкостей в ложных трубопроводах, № 8 Л.: ЛГУ, 1954. - С. 29 - 35.

66. Глазунов Е.М. Методика проведения натурных исследований переходных режимов в закрытых оросительных сетях // Проектирование оросительных систем с шиокозахватнои дождевальной техникой М.: В/о Союзводпроект, 1979. - С. 132 - Г35.

67. Глинкман Б.Ф. Математические модели пневмогидравлических систем. — 1: Наука, 1986.-С. 367.

68. Громова Р.Ф. Решение задачи о гидравлическом ударе в релаксирующих рубах // Изв. ВУЗов. Строительство и архитектура, № 11 12. - 1959. - С. 80 - 85.

69. Гудсон P.E. Леонард Р.Г. Обзор методов моделирования переходных провесов в гидравлических линиях // Теоретические основы инженерных расчетов, 972.-С. 236-245.

70. Гуревич Д.Ф. Трубопроводная арматура. Справочное пособие. Л.: - Машиностроение, 1981. - С. 368.

71. Гусейнзаде М.А., Другина Л.И., Петрова О.Н., Степанова М.Ф. Гидродинами-еские процессы в сложных трубопроводных системах. М.: Недра, 1991. - С. 166.

72. Д. Суза, Олденбергер Динамические характеристики гидравлических трубопроводов // Теоретические основы инженерных расчетов, № 3. М.: Мир. -964.-С. 196.

73. Демидович Б.П., Марон И.А. Основы вычислительной математики. М.: 1аука, 1970. - С. 664.

74. Денисов C.B. О коэффициенте трения в нестационарных течениях // Инже-ерно-физический журнал, т. 18. 1970. С. 118 -123.•5. Джваршейшвили А.Г. Гидротранспортные системы горно-обогатительных :омбинатов. М.: Недра, 1973. - 352 С.

75. Джваршейшвили А.Г., Кирмелащвили Г.И. Нестационарные режимы рабо-ы систем, подающих двухфазную жидкость (гидравлический удар в землесосных остановках). Тбилиси: Мецниереба, 1965. - С. 164.

76. Джваршейшвили А.Г., Кирмелашвили Г.И., Махарадзе Л.И. Применениегротивоударных средств для защиты гидротранспортных установок. В кн.: Гидюмеханика: Респ. межвед. сб. Киев: Наукова Думка, 1974, вып. 26.

77. Джваршейшвили Г.И., Махарадзе Л.И. Гидравлический удар при разрыве похжа в напорном трубопроводе гидротранспортной установки и мероприятия для егофедотвращения. В кн.: Гидромеханика, Киев, 1973, вып. 25. - С. 17 - 19.

78. Дикаревский B.C., Татура А.Е., Фомин Г.Е., Якубчик П.П. Устройство зарытых оросительных систем. Трубы, арматура, оборудование. Справочник. -М.: фопромиздат, 1986. С. 256.

79. Дикаревский B.C., Зырянов В.П., Ростов Б.М., Татура А.Е. Исследование идравлического удара в оросительной сети и противоударная защита. В сб.: Автоматизация закрытых оросительных систем. - Новочеркасск: НИМИ, 1976, т. 5, вып. 9.

80. Дикаревский B.C., Зырянов В.П., Татура А.Е. Противоударная защита оросительных сетей. М.: Колос, 1981. - С. 80.

81. Дикаревский B.C., Краснянский И.И. Напорные водоводы железнодорож-юго водоснабжения. М.: Транспорт, 1978. - С. 380.

82. Егиазаров И.В. Гидроэлектрические силовые установки, часть III. М.: ЭНТИ НКТП. - 1937. - 432 С.

83. Егиазаров И.В. Моделирование явления неустановившегося волнового движения безнапорного и напорного потоков // Изв. АН СССР. Отделение технических наук, № 10. 1953. - С. 33 - 39.

84. Егоров В.В. К вопросу о гидравлическом ударе в трубах. Труды ЦАГИ, вып 712, Оборонгиз, 1958. - С. 15 - 23.

85. Емцев Б.Т. Техническая гидромеханика. 2-е изд. - М.: Машиностроение, 1987.-С. 440

86. Еремина A.C. Центробежные и осевые насосы для воды // Труды ВНИИидромаша, вып. 41, 1970, С. 37 - 42

87. Жестков A.A. Средства автоматической защиты гидромеханического обо-удования насосных станций. / Обзорная информация. М.: ЦБНТИ Минвод -озаСССР, 1980.-С. 91.

88. Жмудь А.Е. Гидравлический удар в гидротурбинных установках. Элемен-ы теории и расчет. JI.-M.: Госэнергоиздат, 1953. - С. 236.

89. Жуковский Н.Е. О гидравлическом ударе в водопроводных трубах. М.-I.: Гостехиздат, 1949. - С. 103.

90. Зилке В. Трение, зависящее от частоты при нестационарном течении в трубопроводе // Теоретические основы инженерных расчетов, № 1, М.: Мир, 1968. -С. 120- 127.

91. Зубкова Н.Г. Особенности гидравлического удара в двухфазных газожид-юстных потоках // Гидротехническое строительство, № 7. 1978. - С. 29 - 33.

92. Зубов Л.Б. Гидравлический удар в трубопроводе с воздушной камерой // Гр. ВНИИ ВОДГЕО, Вып. 8. 1964. - С. 36 - 40.

93. Зубов Л.Б. Максимально возможное повышение давления в трубопроводе / Строительство трубопроводов, № 9. 1974. - С. 23 - 26.

94. Идельник И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям. М.: Машиностроение, 1975. - С. 558.

95. Ильин Ю.А. Надежность водопроводных сооружений и оборудования. -VI.: Стройиздат, 1985. С. 241.

96. Калиткин H.H. Численные методы. М.: Наука, 1978. - С. 504.

97. Каплан А.Р. О скорости распространения волн в кольцевом трубопроводе

98. У Изв. ВУЗов. Нефть и газ, № 5. 1967. - С. 78 - 80.

99. Капур К., Ламберсон Л. Надежность и проектирование систем. М.: Мир, L980. - С. 606.

100. Карелин В.Я. Кавитационные явления в центробежных и осевых насосах.1.: Машиностроение, 1975. С. 322.

101. Карелин В.Я., Минаев A.B. Насосы и насосные станции. 2-е изд. - М.: !тройиздат, 1986.-С. 320.

102. Карелин В.Я., Новодережкин P.A. Насосные станции гидротехнических истем. М.: Энергия, 1980. - С. 285.

103. Карелин В.Я., Новодережкин P.A. Насосные станции с центробежными наосами. М.: Стройиздат, 1983. - С. 220.

104. Картвелищвили JI.H. Гидравлический удар: основные положения и современ-ое состояние теории // Гидротехническое строительство, № 9. 1994. - С. 49 - 54.

105. Картвелишвили JI.H. Гидравлический удар: пути развития теории и прин-;ипы расчета. М.: ЗАО "МЭЙН", 2001. - С. 32.

106. Картвелишвили Л.Н. Основные зависимости для гидравлического удара в тру-юпроводах с учетом потерь энергии. Дел. в ВИНИТИ 07.01.81, № 107 — 81 Деп.

107. Картвелишвили H.A. Динамика напорных трубопроводов. М.: Энергия, .979.-С. 224.

108. Картвелишвили H.A. Нетрадиционные задачи гидравлики. М.: Энерго-1томиздат, 1985. - С. 169.

109. Картвелишвили H.A. Неустановившиеся режимы в силовых узлах гидроггектрических станций. M.-JL: Госэнергоиздат, 1951.- С. 136.

110. Картвелишвили H.A., Галактионов Ю.И. Идеализация сложных динамиче-ких систем. М.: Наука, 1976. - С. 293.

111. Каталог. Гидротехническая трубопроводная арматура. Задвижки и затворы Минводхоз СССР. М.: ЦБНТИ, 1982. - С. 82.

112. Килимник В.Д., Доценко Г.В. Управление переходными процессами в на-орных трубопроводах. В сб.: Автоматизация закрытых оросительных систем. — овочеркасск: НИМИ, 1975.

113. Килимник В.Д., Костомаров А.Е., Палишкин H.A. Защита трубопроводов росительных систем от гидравлических ударов. Обзорная информация, № 14. -1: ЦБНТИ Минводхоза СССР, 1983. С. 53.

114. Клингерт Н.В., Хахарин А.Х. Фрейщист А.Р. Стальные трубопроводы ги-останций, 2 изд. М.: Энергия, 1973. - С. 216.

115. Ковалев А.Д. Шиндяпин Г.П. К теории гидроудара в двухфазной газожидко-тной смеси // Изв. АН СССР. Механика жидкости и газа, № 5. 1984. - С. 202 - 204.

116. Коваленко П.И. Автоматизация мелиоративных систем. М.: Колос, 1983. ■С. 304.

117. Койда Н.У., Ильина Т.П., Казимиров Е.Я., Щербо A.M. Вариационные мето-;ы гидравлического расчета трубопроводов. Минск: Высшая школа, 1968. - С. 36.

118. Кондратьева Т.Ф. Предохранительные клапаны. JL: Машиностроение, / 976.-С. 232.

119. Краснов М.Л., Киселев А.П., Макаренко Г.И. Интегральные уравнения. -Л.: Наука, 1976. С. 215.

120. Кривченко Г.И. Гидравлические машины. 2-е изд. - М.: Энергоатомиз-(ат, 1983. - С. 320.

121. Кривченко Г.И. Гидравлический удар и рациональные режимы регулиро-¡ания турбин гидроэлектростанций. M.-JI.: Госэнергоиздат, 1951. - С. 199.

122. Кривченко Г.И. Расчеты на микрокалькуляторах переходных процессов в идроэлектростанциях. М.: Экергоатомиздат, 1989. - С. 136.

123. Кривченко Г.И., Аршеневский H.H., Квятковская Е.В., Клабуков В.М. Гид-юмеханические переходные процессы в гидроэнергетических установках. М.:нергия, 1975.-С. 368.

124. Кублановский Л.Б., Муравьева Л.И. Применение метода конечных разно-гей по «неявной схеме» к решению задач неустановившегося движения жидко-ги в напорных трубопроводах // Нефтяное хозяйство, № 10, 1970. С. 55 - 59.

125. Куколевский Л.И. Гидравлический удар в простом трубопроводе // М.: идромашиностроение, № 5, из-во МВТУ, 1947. С. 11 - 18.

126. Курганов А.М., Федоров Н.Ф. Гидравлический расчет систем водоснабже-ия и водоотведения: Справочник. Л.: Стройиздат, 1986. - С. 440.

127. Лесин В.В., Лисовец Ю.П. Основы методов оптимизации. М.: МАИ, 995.-С. 344.

128. Лийв У.Р. О потерях напора при неустановившемся движении несжимае-:ой жидкости в напорных трубах // Труды Таллиннского политехнического ин-гитута. 1965. Сер. А, № 223. - С. 21 - 28.

129. Ломакин А.А. Центробежные и осевые насосы. М.: Машиностроение, 965.-С. 364.

130. Лунякина Т.В. Влияние трения на ординату прямого гидравлического уда-а // Труды ТБ ЛИЖТа: Сб. науч. тр. Тбилис. ин-т железнодорожного транспорта.1957. Вып. XXXI. - С. 26 - 31.

131. Лямаев Б.Ф., Небольсин Г.П., Нелюбов В А. Стационарные и переходные роцессы в сложных гидросистемах. Методы расчета на ЭВМ.-Л.: Машинострое-ие, 1978.-С. 191.

132. Маджаров Л., Христов X. Руководство за определяне на хидравличния удар в апорните тръбопроводи на помпените станции. София: Техника, 1965. - С. 162.

133. Марков С.Б. Экспериментальное исследование скоростной структуры гид-авлических сопротивлений в неустановившихся напорных турбулентных пото-ах // Изв. АН СССР. Механика жидкости и газа, № 2, 1973. 55 - С. 61.

134. Маслов B.C., Минаев И.В., Губер К.В. Справочник по мелиорации. М.: 'осагропромиздат, 1989. - С. 384.

135. Масс Е.И., Алышев В.М., Савостьянов А.Ф. и др. Рекомендации по расчету teyстановившегося движения многофазной жидкости в напорных системах. М.: $НИИ транспортного строительства. 1984. - С. 104.

136. Махарадзе Л.И. Влияние средств защиты от гидравлических ударов на за-:ономерность изменения давления в напорных трубопроводах гидротранспорт-1ых систем. Сообщ. АН ГССР, № 3, 1984. - С. 113

137. Мелещенко Н.Т. Общий метод расчета гидравлического удара в трубопроводах // Изв. ВНИИГ. 1941. - Т. 29. - С. 39 - 48.

138. Мелиорация и водное хозяйство. Сооружения Строительство: Справочник Ред. A.B. Колганов, П.А. Полад - Заде. - М.: Ассоциация Экост, 2002. - С. 601.

139. Мелконян Г.И. О потерях напора на трение в нестационарном движении кидкости в трубопроводе // Труды Ленинградского института водного транспорта: Ü6. науч. тр. / Ленин, ин-т водного транспорта. 1969. - Вып. 122. - С. 68 - 73.

140. Мелконян Г.И. Потери напора на трение в случае неустановившегося периодического движения жидкости // Труды Ленинградского института водного транс-юрта: Сб. науч. тр./ Ленин ин-т водного транспорта. 1970. Вып. 127. - С. 71 - 82.

141. Мишуев A.B., Боровков B.C., Спиридонов В.Н. Учет внешней и внутрен-ей нестационарности течения при решении задач гидроэкологии // Гидротехни-еское строительство. 1991. - № 7. - С. 7 - 10.

142. Монахова Т.Н., Васьковский Г.С. Насосные станции, работающие на зарытую сеть // Проектирование оросительных систем с широкозахватной дожде-альной техникой: Сб. науч. тр. В/О Союзводпроект. 1979. - С. 88 - 92.

143. Мороз П.А., Полянская JI.B. Нестационарные процессы в магистральном рубопроводе при изменении режима работы насосных станций // Нефтяное хо-яйство, № 5. 1965. - С. 8 - 16.

144. Морозов A.A., Фогт Ф.Ф. Трубопроводы гидроэлектрических установок. -/L-Л.: Госэнергоиздат, 1934. С. 296.

145. Мостков М.А. Гидравлический справочник. М.-Л.: Госстройиздат, 1954. - С. 532.

146. Мостков М.А. Гидравлический удар в гидроэлектрических станциях. М.-I.: Госэнергоиздат, 1938. - С. 242.

147. Мостков М.А., Башкиров A.A. Расчеты гидравлического удара. М.-Л.: "осэнергоиздат, 1952. - С. 248.

148. Мошнин Л.Ф , Никольская A.A., Тырсин Н.С. Защита закрытых ороси-^ельных сетей от повышения давления // Проектирование оросительных систем с пирокозахватной дождевальной техникой: Сб. науч. тр. В/О Союзводпроект. — 1978.-С. 17-24.

149. Мошнин Л.Ф. Методы технико-экономического расчета водопроводных ;етей. М.: Стройиздат, 1950. - С. 144.

150. Мошнин Л.Ф. Технические предложения по мерам защиты закрытых оро-жтельных сетей от повышения давления при переходных режимах // Труды ВНИИ ВОДГЕО: Сб. науч. тр. ВНИИ ВОДГЕО. 1976. - Вып. 60. - С. 26 - 35.

151. Мошнин Л.Ф., Обухов Л.А. Руководство по расчету средств защиты водо-зодов от гидравлических ударов. Тр. ВНИИ ВОДГЕО. - М., 1970. - С. 92.

152. Мошнин Л.Ф., Тетеркин A.A., Бережной В.Н. Переходные процессы в системах подачи воды. Водоснабжение и санитарная техника, № 4. - 1983.

153. Мошнин Л.Ф., Тимофеева Е.Т. Указания по защите водоводов от гидравических ударов. М: Стройиздат, 1961. - С. 227.

154. Оборудование водопроводно-канализационных сооружений. Справочник онтажника / Под ред. Москвитина А.Г. М.: Стройиздат, 1979. - С. 366.

155. Овсепян В.М. Гидравлический таран и таранные установки. М.: Маши-остроение, 1968. - С. 124.

156. Павловский H.H. Гидравлический справочник. M.-JL: ОНТИ. 1937. С. 890.

157. Папин В.М., Водолазский В.И. Указания по защите водоводов от гидрав-ических ударов при помощи автоматических гасителей Укр. ВОДГЕО (системы i.M. Папина). Киев: Укр. ВОДГЕО, I960. - С. 23.

158. Пикулин В.И. Натурные исследования гидравлического удара в водоводах асосных станций // Труды ВНИИ ВОДГЕО: Сб. науч. тр. ВНИИ ВОДГЕО. -970. Вып. 25. - С. 104 - 106.

159. Повх И.Л. Техническая гидромеханика. 2-е изд. Л.: Машиностроение. 976 - С. 504.

160. Погосян М.Г. Расчет водопроводных сетей в условиях горного рельефа. -реван: Луис, 1980. С. 178.

161. Подласов A.B., Герасимов Г.Г. К определению основных параметров пере-одных процессов насосных агрегатов // Гидравлика и гидротехника: Сб. науч. р./Киев. Техника. 1975. - Вып. 20. - С. 35 - 42.

162. Полянская Л.В. Расчет неустановившегося движения жидкости в трубо-роводе, оборудованном центробежными насосами // Нефтяное хозяйство, № 10.1965.-С. 66-70.

163. Рождественский Б.Л., Яненко H.H. Система квазилинейных уравнений и х приложение к газовой динамике М.: Наука, 1978 - С. 688.

164. Рожков А.Н. Методика расчета гидравлического удара с учетом срабатывания обратных клапанов // Труды ВНИИ ВОДГЕО: Сб. науч. тр. ВНИИ ЮДГЕО. 1976. - Вып. 60. - С. 135 - 140.

165. Рожков А.Н., Глазунов Е.М. Исследование работы обратных клапанов при ереходных процессах // Труды ВНИИ ВОДГЕО: Сб. науч. тр. ВНИИ ВОДГЕО. 976.-Вып. 60.-С. 130- 135.

166. Розенберг Г.Д., Буяновский И.Н. Уравнения неустановившегося движенияязкой слабосжимаемой жидкости по трубам // В кн. Чарный И.А. Неустановив-1ееся движение реальной жидкости в трубах. М.: НедраД975. С. 288.

167. Руднев С.С. Подобие в гидромашинах // Труды ВНИИ Гидромаша вып. 40,970.-С. 3-6.

168. Руководство по расчету средств защиты водоводов от гидравлических уда-ов. -М: ВНИИ ВОДГЕО, 1970. С. 80.

169. Рычагов В.В. Флоринский Н.М. Насосы и насосные станции М.: Колос, 975-С. 416.

170. Самарин В.М. Арматура для впуска и выпуска воздуха на трубопроводах зарытых оросительных сетей // Проектирование оросительных систем с широкозахват-ой дождевальной техникой: Сб. науч. тр. В/О Союзводпроект. 1979. - С. 120-131.

171. Самарский A.A., Гулин A.B. Численные методы. М.: Наука, 1989. С.432.

172. Сироткин В.П. Схемы и расчет водоводов и водопроводных сетей. М.: >ысщ. школа, 1968. - С. 248.

173. Смирнов Д.Н. Исследование гидравлического удара в напорных водоводах асосных станций // Исследование по гидравлике водопроводных сетей насосных танций: Сб. науч. тр. / Госстрой СССР. 1954. - С. 89 - 132.

174. Смирнов Д.Н., Зубов Л.Б. Гидравлический удар в напорных водоводах. -1: Стройиздат, 1975. С. 125.

175. Степанов А.И. Центробежные и осевые насосы. М.: Мацшздат, 1980. - С. 461.

176. Стритер В. Численные методы расчета нестационарных течений // Теоре-ические основы инженерных расчетов, № 2. 1972. - С. 218 - 228.

177. Сурин В.М. Гидравлический удар в водопроводах и борьба с ним. М.: рансжелдориздат, 1946. - С. 371.

178. Тарасевич В.В. О максимальном давлении при гидравлическом ударе, со-ровождающемся разрывом сплошности потока // Гидротехническое строительст-о,№ 8.- 1980.-С. 15-18.

179. Тарасевич В.В. Численные методы решения задачи о неустановившемся ;вижении жидкости в сплошной системе трубопроводов // Динамика сплошной реды: Сб. науч. тр. / Новосибирск. 1976. - Вып. 5. - С. 71 - 88.

180. Тимофеева Е.Т. Выбор средств защиты водоводов от гидравлических удаob // Труды ВНИИ ВОДГЕО: Сб. науч. тр. ВНИИ ВОДГЕО. 1976. - Вып. 6(5°-141 - 145.

181. Токмаджан В.О. Гидравлический удар в трубах при движении газожидко-гной смеси // Строительство и архитектура: Сб. науч. тр. / Ереванский политех-ический ин-т. 1966. - Вып. № 1 - Т. 24. - С. 189 - 194.

182. Уайлер М.Е., Стритер B.JL, Ларсен Л.С. Исследование влияния кавитаци-нных пузырьков на потерю количества движения в трубе при неустановившемся зчении // Теоретические основы расчетов, № 1, 1971. С. 1 - 10.

183. Усаковский В.М. Инерционные насосы. Машиностроение, 1973. С. 200.

184. Фартуков В.А. Экспериментальные исследования гидравлического удара в азветвленной сети // Гидравлика: Сб. науч. тр. / Моск. гидромелиоративный ин-т.1979.-Т. 61. -С. 130- 139.

185. Фокс Д.А. Гидравлический анализ неустановившегося течения в трубопро-одах. М.: Энергоиздат, 1981. - С. 296.

186. Хата К. Гидравлический удар в трубопроводах // Хайкан Гидзюцу. ~ 1968. о 10. -С. 150- 164.

187. Хубларян М.Г. Неустановившееся движение жидкости в напорных трубах Сб. статей советских специалистов к IX Международному конгрессу по ирригаии и дренажу. М., 1975. -С. 149 - 158.

188. Хубларян М.Г. Об оценке точности линеаризации уравнения неустановив-гегося движения в трубопроводах // Современные оросительные системы и пути х совершенствования. 1974. - Вып. 1. - С. 198 - 204.

189. Чарный И.А. Неустановившееся движение реальной жидкости в трубопро-эдах. М.: Недра, 1975. - С. 296.

190. Чебаевский В.Ф., Вишневский К.П., Накладов H.H. Проектирование на-эсных станций и испытание насосных установок. М.: Колос, 2000. - С. 376.

191. Чжоу-Бей-Чжи, Ши-Дин. Численный расчет ударных волн методом харак-гристики // Ракетная техника и космонавтика, № 4. — 1967. С. 23 - 28.

192. Шевелев Ф.А. Исследование основных гидравлических закономерностей фбулентного движения в трубах.- М. Л: Госстройиздат, 1953. - С. 208.

193. Шевелев Ф.А., Шевелев А.Ф. Таблицы для гидравлического расчета водороводных труб. Справочное пособие. 6-е изд. - М.: Сгройиздат, 1984. - С. Г2и.

194. Штеренлихт Д.В. Гидравлика: Учебник для ВУЗов 3-е изд. переработан-ое и дополненное - М.: Колос, 2004. - С. 656.

195. Эксплуатация систем водоснабжения, канализации и газоснабжения. Справоч-ик / Ред. В.Д. Дмитриев и Г.Д. Михцуков. 3-е изд. - JI.: Стройиздат, 1988. - С. 383.

196. Эрдрайх B.C. Влияние динамических характеристик крупных центробеж-ых насосов и напорных водоводов на колебания давления в проточной части // руды ВНИИ Гидромаша, М.: Энегия, 1978. С. 44 - 49.

197. Якубчик П.П. Устройство закрытых оросительных систем. Трубы, армату-а, оборудование. Справочник. М.: Агропромиздат, 1986. - С. 256.

198. Янынин Б.И. Гидродинамические характеристики затворов и элементов рубопроводов. М: Машиностроение, 1965. - С. 260.

199. Ясин Э.М., Березин В.Л., Рещепкин К.Е. Надежность магистральных тру-опроводов. М.: Недра, 1972. - С. 183.

200. Авакумович Д. Прорачун водного удара у мрежама (сербск.). Белград, 981.-С. 298.

201. Allievi L. Air Chambers for Discharge Pipes. Trans. ASME, 1937. Vol.59, p. 65.67.

202. Allievi L. Teoria generale del moto pertubato dell'acqua nei tubi in presiion. Ш1.Soc.Civil.Ing.Arch.Milan, 1903, pp. 73.76.

203. Allievi L. Theory of Water Hammer Translated by EE Halmos, ASME, 1925, ymposium of Water Hammer. Trans.ASME.Vol.59, 1937, pp. 647.713.

204. Angus R.W. Water hammer in pipes, including those supplied by centrifugal aimps; raphical tretment. Proc. Inst, Mech. Eng. 1937, pp. 136 and 245.

205. Angus R.W. Simpll Ghapchical Solution for Pressure Rise in Pipes and Pump )ischarge Lines. Journal of the Engineering Institute, Canada, Feb.1953, pp.72.81.

206. Angus R.W. Water hammer pressures in compound and branched pipes. rans.Am.Soc.Civ.Eng., 1939, pp.104 and 340.

207. Bergeron L. Etude des coups de belier dans les conduites. Tech.med., Janyary, 936, N 2, Vol.28, p.33, also, ibid,1935, Vol.27, pp. 8.20.

208. Bergeron L. Etude des variations de regime dans les conduites d'eau.1.v.gen.Hydraulique. Nos.l and 2, 1935, pp. 13.21.

209. Boldy Dr. A.P., Walmstey N. Representation of the characteristics of reversible ump turbines for the use of waterharnmer simulations. 4th Int. Conf. Pressure urges, Bath., Sept., 1983. Pap., Granfield, 1983, pp. 287.296.

210. Combes G. Analyse des coups de letier dans les reseaux d'irrigation par asper-ion. Eouille blanche, 1966, 21, N 5,641-646, pp. 510.518.

211. Combes G., Laoni I. Analyse des erreurs introduites par l'utilisation pratique la lethode des caractéristiques dans le calcul des coups de letier. Fouille blanche, 1967, N , 195-PEC, pp. 133.134.

212. Daily J.W., Hankey W.L., Olive R.W. and Tordon T.M. Resístanse Coefñciete dv Accelerated and Decelerated Flow Through Yubes and Orifices. Trans. ASMV, 'ol.98, 1956, pp. 1071.1077.

213. Donsky B. Complete pump characteristics and the effects of spécifié* speeds on ydraulic transients. J.Basis Eng., Decembre, 1961, pp. 685.699.

214. Evangeliste G. Discussion on the paper: "Waterharnmer analysis of pipe-nes", by Streeter V.L. J.Hydraul.Div., Proc., Amer. Soc.Civil.Engrs. 1965, 91, N 2, 'tl, pp. 378.379.

215. Evangeliste G. Waterharnmer analysin by method of characteristics. Energia lettr, 1969, 46, N 11, pp. 759.771.

216. Ewing D.T.F. Allowing for free air in waterharnmer analysis. Third international "onference of Pressure Surges. Conterbury, England, March, 1980, pp. 127. 146.

217. Fanezic L., Piguemal T. Methode l'étude des coups de belier dans les reseaux lailees etremifies. C.r.Acad. Sc., 1966, 263, N 18, pp. 643.645.

218. Fansen T. Druchtossvorgânge in Feruleitungen bei des Rôrderung von Flissig-eiten. Techn., uberwachang, 1969, 10. N 6, pp. 185. 187.

219. Feeler W.R. Uber die Druchstossegeschurindigkeit in Prohrleitungen mit uadratischen and rechteckigen Querschnitten. Schweis Bauzeitung, 1971, 89, 1 5, p. 99.103.

220. Fox T. A. and Henson R.A. The prediction of the magnitudes of pressure transients enerated by a train entering a single tunnel. Proc.Inst.Civ.Eng., 49, 1971, pp. 53.69.

221. Fox T.A. The use of the digital computer in the solution of waterharnmer probme. Proc.Instn. Civil Eng., 29, 1968, pp. 127.131.

222. Füzy and Küllman. Limits of simplification of strangly looped pipe networks in /ater hammer analysin. Third inter, conferenz on pressure Surges. Caterbury England, larch, 27, 1980, pp. 87.96.

223. Gray C.A. Surges in pipelines. J.Insth.Engrs.Pederat. Malaya, 1960, N 1, pp. 12.21.

224. Gray C.A. The Analyses of the Dissipation of Energy in Waterhammer. Proceedings of ASCE.Paper 274, Vol.119, 1953, pp.1176.1194.

225. Hase R. Druckstoss in hydraulischen Anlagen. Werkstatts technik, 1970, 60, N 2, pp. 783.784.

226. Jin Fu-sheng. Variational principles for hydrodynamic impact problems. Ap-lied Mathematics and Mechanics. 1992, vol. 13, no. 6, pp. 565. .575.

227. Knapp R.T. Complet characteristics of centrifugal pumps and their use in pre-iction of transient bahaviour. Trans. Am. Soc. Civ. Eng. 59. 1939, pp. 683.689.

228. Kranenburg G. Waterslagberschacht of luchtketel. Ingenieur 1970, 82, N 50, p. 0153.0164.

229. Ludevig D. Beitrag aur mathematischen modellierung der Druchstoss erschein-ngen in Rohrleitungen und Rohrsystemen Wasserwirtschaft. 1970,20, N 11, pp. 376.381.

230. Parmakian J. Water-Hammer Analysis. New York, Prentice-Hall, Inc. 1955, p. 75.83.

231. Roobe J. Theorie des Reibundseinflusses beim Druckstoss. Schweijz. Bauzei-mg, 1971, 89, N 12, pp. 269.278.

232. Schelenberg K. Druckstoss problemae in Verteilleitungen von Wasser Kraf-rnlagen unter besenderez Berücksichtigung des wierstragigen Systems. Schritteuer )tto -Graf Inst. Techn. Hochschile Stuttgart, 1/64, N 15, pp. 1.155.

233. Schlag A. La transmission du coup de belier au travers d'une bifurcation. -Genie civil", 1968, 145, N 4, pp. 245.277.

234. Schnyder O. Druchstosse in Pumpensteigleitungen. Ichweiz. Bauztg., 94, N 223, 1929. pp. 43.49.

235. Seiichi W. and Tadataca K. Research on wave phenomena in hydraulic lines. -lull JSME, 1985, vol. 28. № 241, pp. 1109-1415.

236. Streeter V. Chintu L. Waterhammer analysis uncluding fluid friction.roc.Amer.Soc. Civil. Engrs, 1962, 88, NHV 3, pp. 79. 112.

237. Streeter V. Valve stroking to control water hammer. J.Hydraul. Div. Proc. Amer, ос. Civil. Engrs, 1963, 89, 39.66.

238. Streeter V. Water hammer analysis of pipelines. J.Hydraul. Div. Proc. Amer, ос. Civil. Engrs. 1964, 90, N4,1, pp. 151.172.

239. Tanahashi T., Kasahara L. Analysis of the water hammer with water columm sparation. "Bull JSME", 1969, 12, IT 50, pp. 206.214.

240. Tison G. Repture d'une conduite par coup de belier au demarrage d'une pompe, .evue G., 1965, 3, N 9, pp. 236.239.

241. Tylie E. Advances in the use of MOC in unsteady pipeline flow. 4th Int. Çonf. ressure Surges, Bath., Sept., 1983, Pap., Granfield, 1983, pp. 27.37.

242. Walsh T.P., Li Wen-Haiung. Water hammer following alumm separattion. -rans. ASME., 1967, E 34, И 1, pp. 234.236.

243. Winn W.P. Techniques in water hammer antral and surge suppresion. Amer.Water Work. Assoc., 1967, 59, pp. 620.624.

244. Wood D.T. Dorsch R. and Lightner C. Wave Plan Analysis of Uns Teady Flow l Conduits. Journal of the Hydraulice Division, ASCE, Vol. 92,1. N HY 5, Mar. 1966, p. 83.110.

245. Wood F.H. The Application of Haevisidls Operational Calculus to Solution of roblems in Water hammer. Trans, ASME, Vol.59, 1937, pp. 707.713.

246. Wylie P.B. Free air in liquid transient flow. Third international Conference on ressure surges, Canterbury, England, March, 25.27, 1980, pp. 27.42.

247. Христов X. Хидравлични удари в напорни тръбопроводи (болг.). София, 971.-С. 201.305