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

Сахаров, Илья Юрьевич

Гидравлика и инженерная гидрология

автореферат диссертации по строительству, 05.23.16, диссертация на тему:Совершенствование методов расчета переходных процессов в протяженных водоводах со значительным геодезическим напором

кандидата технических наук: Сахаров, Илья Юрьевич
город: Москва
год: 2010
специальность ВАК РФ: 05.23.16

Диссертация по строительству на тему «Совершенствование методов расчета переходных процессов в протяженных водоводах со значительным геодезическим напором»

Автореферат диссертации по теме "Совершенствование методов расчета переходных процессов в протяженных водоводах со значительным геодезическим напором"

004614465

САХАРОВ Илья Юрьевич

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДОВ РАСЧЕТА ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ В ПРОТЯЖЕННЫХ ВОДОВОДАХ СО ЗНАЧИТЕЛЬНЫМ ГЕОДЕЗИЧЕСКИМ НАПОРОМ

Специальность 05.23.16 - Гидравлика и инженерная гидрология

Автореферат диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук

2 5 НОЯ 2010

Москва 2010

004614465

Работа выполнена в ФГОУ ВПО «Московский государственный университ природообустройства» на кафедре «Насосы и насосные станции»

Защита состоится 06 декабря 2010 года в 16.30 часов на заседани диссертационного совета Д 220.045.02 в ФГОУ ВПО «Московский государственны университет природообустройства» (МГУП) по адресу: 127550, Москв ул. Прянишникова 19, ауд. 201/1.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке ФГОУ ВПО Moi ковского государственного университета природообустройства (МГУП) по адрес; 127550, Москва, ул. Прянишникова 19.

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор, Бегляров Давид Суренович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор, Карамбиров Сергей Николаевич кандидат технических наук, ст.науч.сотр., Зубкова Нина Георгиевна

Ведущая организация:

«Московский энергетический институт» (технический университет) МЭИ (ТУ)

Автореферат разослан

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук, доцент

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Одно из инновационных направлений технического прогресса на современном уровне - разработка энерго- и ресурсосберегающих технологий. Применительно к оросительным системам - создание технологических процессов, которые при поливах должны в основном, обеспечивать рекомендуемый режим орошения при экономном расходовании потребляемой воды и энергетических ресурсов, защиту почвы от водной эрозии, оптимальный коэффициент земельного использования. Перечисленные требования можно выполнить при применении прогрессивных видов оборудования и техники полива сельскохозяйственных культур. В связи с чем, намечено как новое строительство, так и реконструкция закрытых оросительных систем, обеспечивающих эффективное использование водных, земельных и энергетических ресурсов.

Доктрина продовольственной безопасности Российской Федерации предусматривает более широкое освоение поливных земель. Для орошения земель находящихся на все более высоких отметках поверхности проектируются и сооружаются мощные насосные станции, трассы трубопроводов которых имеют значительную протяженность и участки с различным диаметром труб. Это усложняет гидравлические расчеты и эксплуатацию гидросистем.

При изменении режимов работы регулирующих органов в напорных трубопроводах гидросистем возникает неустановившееся движение жидкости. Частным случаем такого движения является гидравлический удар - одна из основных причин повреждений и аварий, возникающих в напорных системах водоподачи с насосными станциями.

Причинами возникновения гидравлических ударов в трубопроводах насосных станций, где в соответствии с графиком работы могут осуществляться несколько регулирований режимов в сутки, в основном, являются: аварийное отключение электропитания двигателей насосов, кратковременный перерыв в электропитании, пуск насосов при открытой напорной задвижке, а также неэффективная работа защитных устройств, предотвращающих гидравлический удар.

Из всех задач гидравлического удара наибольший практический интерес представляет определение максимальных давлений в трубопроводах, которые позволяют предварительно на стадии проекта предусматривать средства защиты от разрушения напорных водоводов.

Целью работы является создание методики расчета переходных процессов, позволяющей обоснованно применить клапаны впуска и защемления воздуха для протяженных напорных водоводов с различными размерами сечения и большим геодезическим напором.

Выполнение поставленной цели было связано с решением следующих задач:

- рассмотрение основных существующих зависимостей для расчетов нестацио тарного движения жидкости в напорных трубопроводах и выделение главного на правления развития исследований;

- создание методики расчета переходных процессов в напорных системах во доподачи в случаях, учитывающих впуск и защемление воздуха для протяженных I сложных по сечению трубопроводов с большими геодезическими напорами;

- разработка алгоритма расчета и реализацией его в программе для ПВМ;

- расчетно-теоретические исследования случаев переходных процессов пр] впуске и защемлении воздуха с использованием усовершенствованной методик] расчета;

- разработка рекомендаций по комплексной защите сложных напорных водо водов от гидравлических ударов при отключении насосных агрегатов на насосны: станциях.

Опыт проектирования и эксплуатации напорных систем водоподачи показал, что в отдельные периоды давление в водоводах может превышать рабочее, причем иногда значительно. Поэтому непременным и важнейшим условием повышения надежности работы сложных напорных трубопроводов следует считать создание эффективных средств борьбы с гидравлическим ударом, рациональную их расстановку на водоводах и правильный подбор последних с учетом технических характеристик используемого оборудования.

В настоящее время нет достаточно общих простых методов расчета переходных процессов для сложных и протяженных трубопроводов, обеспечивающих повышение надежности сооружений и снижения затрат на их эксплуатацию, несмотря н большой накопленный опыт. Сегодня уделяется большое внимание расчетно-теоретическим исследованиям для научного обоснования проектных решений.

Из вышеизложенного вытекает актуальность темы настоящей диссертации.

Научная новизна работы состоит в следующем:

- разработана математическая модель для прогноза значений характеристик гидравлических переходных процессов в сложных напорных системах водоподачи со значительными геодезическими напорами, учитывающая впуск и защемление воздуха;

- создана методика расчета переходных процессов, возникающих при аварийных отключениях насосных агрегатов, учитывающая влияние клапанов для впуска и защемления воздуха, а так же обратных клапанов.

Практическая ценность работы. Реализация предложенной математической модели в программном комплексе для ПВМ позволяет проводить расчеты переход-

ных процессов протяженных водоводов с различными сечениями, возникающих при аварийных отключениях насосных агрегатов, с учетом действия клапанов для впуска и защемления воздуха и обратных клапанов.

Достоверность результатов исследований обусловлена:

- применением точных теоретических методов анализа и исходных зависимостей, общепринятых в теории исследования переходных процессов;

- использованием современной вычислительной техники;

- большим объемом и достаточной полнотой выполненных расчетно-теоретических исследований, результаты которых подтверждены при практическом применении и сопоставлении с исследованиями других авторов.

Реализация работы. Результаты исследований позволили разработать предложения по защите напорных водоводов от гидравлического удара на оросительной системе Совхоза «Дмитровский» Уфимского района Республики Башкортостана.

Апробация работы. Основные положения и результаты исследований диссертации докладывались на заседаниях кафедры «Гидравлика», «Насосы и насосные станции» и на научно-технических конференциях МГУП в 2009г., 2010г.

Публикации. По теме диссертации имеется 4 публикации.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, списка литературы, включающего 187 наименований. Основное содержание работы изложено на 137 страницах, включая 24 рисунка.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность темы при разработке методики расчета гидравлического удара для протяженных водоводов сложной конфигурации со значительным геодезическим напором, формулируются основные задачи исследований, определена практическая ценность полученных результатов, приводятся сведения о структуре и объеме работы.

В первой главе дается обзор современного состояния теории гидравлического удара. Рассмотрены основные причины возникновения переходных процессов в напорных системах водоподачи при аварийных остановках основных насосных агрегатов. В той же главе дается анализ формул для определения 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 нерастворенного воздуха, приведены данные об исследованиях в этом направлении и способах определения значения а в этих случаях.

Во второй главе рассматриваются мероприятия, направленные на предотвр. щение повышения давления в коммуникациях насосных станций.

Наиболее значительное повышение давления в напорных водоводах насосньп станций, как правило, имеют место при переходных процессах. Средствами борьбы < недопустимым повышением давления в напорных системах водоподачи при пере ходных процессах могут быть: обратные клапаны, устанавливаемые в промежуточ ных по длине точках трубопровода; клапаны для впуска и защемления воздух; (КВЗВ); резервуары для впуска воды; водонапорные колонны; водовоздушные ре зервуары. Отмечается, что эффективность применения различных средств борьбы недопустимым повышением давления в трубопроводах зависит от правильности и: выбора и места установки. В связи с этим в конце главы сделан вывод об актуально сти разработки рекомендаций по применению обратных клапанов и вантузов от не допустимого повышения давления в протяженных трубопроводах крупных диамет ров для повышения надежности и безаварийной работы напорных систем водопода чи со значительным геодезическим напором.

В третьей главе приводятся уравнения, описывающие неустановившеес движение воды в трубопроводах, и отмечается, что впервые они были получен! Н.Е. Жуковским. Указывается, что дальнейшее развитие теории гидравлическое удара связано с работами, выполненными такими авторами как В.М. Альпиен М.М. Андрияшев, Н.В. Арефьев, В.А. Архангельский, H.H. Аршеневский, К.Г. Асатур, Д.С. Бегляров, В.В. Берлин, В.И. Блохин, В.И. Виссарионов, К.П. Вишневский, И.П. Гинзбург, Л.С. Геращенко, Б.С. Дикаревский, Н.Г. Зубкова, Л.Б. Зубов, С.Н. Карамбиров, H.A. Картвелишвили, Л.Н. Картвелишвили, В.Н. Коваленко, Г.И. Кривченко, У.Р. Лийв, Б.Ф. Лямаев, Г.И. Мелконян, A.B. Мишуев, М.А. Мостков, Л.Ф. Мошнин, Г.Л. Небольсин, Л.В. Полянская, A.A. Сурин, Е.Т. Тимофеева, В.А. Фартуков, И.А. Чарный, Л. Аллиеви, Р. Ангус, Л. Бержерон, Г. Еванжелисти, Р. Леви, Д. Пармакин, В. Стритер, Д. Фокс, A.M. Хамо, X. Христов, О. Шнидер и многими другими.

В главе также рассматривается полученная автором модель неустановившегося движения воды в протяженных напорных системах водоподачи с насосными станциями со значительным геодезическим напором. Показаны пути применения этой модели с разработкой мероприятий, уменьшающих негативные последствия от недопустимых повышений давления, возникающих при переходных процессах. 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. Общим решением этих волновых уравнений являются выражения:

Я = + ^ + (1)

где Я и V - неизвестные функции - напор и скорость движения воды; Я0 и у0 - начальные значения напора и скорости; х - продольная координата; / - время переходного процесса; а - скорость распространения волн изменения давления; g - ускорение свободното падения; <р и у/ - функции, характеризующие волны изменения напора, 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 использованной схемы напорной системы разбивались на участки, длины Л* которых принимались такими, чтобы время М = &х/а распространения волн по любому участку было бы одним и тем же. Скорость о распространения волн в трубопроводах системы принималась неизменяющейся при переходных процессах. Расчет по изложенной методике осуществлялся для моментов времени, отличающихся на (¡и, начиная с / = О (принимаемое за начало переходного процесса) до любого заданного значения ¡р1.

Значение напора #/(ми и скорости у1(Ми в сечении, примыкающем к расчетной точке г со стороны соседней точки /-1, равны:

Н<<М),/ = # ,(,-0.0 + + V,.], (3)

'('-!).] '('-1),0 т й а ' V V

а значения напора Нкми и скорости в сечении, примыкающем к расчетной

точке 1 со стороны соседней точки «+1, равны:

ними = нкм)л + <Ри + у, (5)

(6)

а,

где Я,(М) „; у,(,„1)0 и Я,(;+1) 0; ^((+1)0 - соответственно начальные значения напоров и скоростей в указанных выше сечениях; (р^.щ и //,/,+/у - волны изменения напора, подошедшие к точке г в расчетный момент времени у от соседних точек М и ;+1; щ

и - волны изменения напора, возникающие в точке /' в момент времени_/ в результате подхода волн и (//,Г,+/Л/.

До образования некавитационного разрыва сплошности, то есть до снижения давления ниже атмосферного (Рц > 0), отражение волн в точке / установки клапана не учитывается и поэтому <рц-(рщ-1),) и Уу= Ушми-

Процессы сжатия и расширения воздуха приняты изотермическими, что вполне приемлемо, поскольку они практически происходят при постоянной температуре.

Одна из задач диссертации состояла в том, чтобы дать оценку размеров воздушной полости при впуске воздуха в трубопровод. Впуск воздуха в трубопровод происходит, если открыт клапан впуска и защемления воздуха (КВЗВ). Условие открытия КВЗВ имеет вид: Н0 -г, < 0, г1 - отметка оси трубопровода.

Величина избыточного давления Ар, под действием которого воздух будет входить в трубопровод, и скорость впуска воздуха у определяются по формулам:

4 (7)

' = = (8)

За время А1, элементарный объем воздуха АIV, впущенный в трубопровод через КВЗВ, равен:

А1Г = с»^\Н1/-г1\А(,

(9)

где (ок - площадь сечения КВЗВ.

С другой стороны, под действием вошедшего в трубопровод воздуха столб воды в трубопроводе, разделится на две колонны. Объем пространства между разошедшимися колоннами воды составит:

АШ-(а{А1, (10)

где со, - площадь сечения трубопровода на /- ом участке; АI- приращение длины зоны разрыва сплошности потока - расстояние, на которое разойдутся колонны воды под воздействием впущенного воздуха за время At.

Приравняв (9) и (10) и подставив выражение для А/ = Ах/а получим:

А£ =

ЧТ^

Ах, (Ц)

где <1к и й1,- диаметры КВЗВ и трубопровода, соответственно. Очевидно, что:

№

я.

Следовательно:

М_ Ах

(12)

(13)

То есть, приращение протяженности пространства, заполненного воздухом, меньше длины расчетного участка.

Величину скорости изменения длины зоны разрыва сплошности потока ура определим из (11).

V =

реп

(14)

Скорость перемещения одной поверхности зоны разрыва сплошности потока

будет равна: уш~—уРсп. (15)

Расчеты показали, что значение у также может считаться достаточно малым.

Далее приводится методика расчета переходных процессов с учетом клапанов для впуска и защемления воздуха без учета длины зоны разрыва сплошности потока.

Расчет переходных гидравлических процессов в трубопроводе осуществлялся при следующих допущениях: открытие КВЗВ происходит мгновенно; потери давления при впуске не учитываются; впуск воздуха в образовавшийся разрыв сплошности потока и расширение воздуха происходит при постоянном давлении, равном атмосферному; протяженность зоны разрыва сплошности потока значительно меньше длины расчетного участка Дх (данное допущение позволяет при разработке методики расчета пренебречь величиной расхождения колонн воды и все расчеты проводить для расчетной точки трубопровода, в которой установлен КВЗВ).

Расчетная схема для граничного условия, соответствующего месту установки КВЗВ на трубопроводе, приведена на рис.1.

Прямая, соединяющая точки (ь1,]-1) и (у) является прямой характеристикой, а прямая, соединяющая точки (¡+1 ^-1) и (у) - обратной. Полагая, что расход воды через сводные поверхности расходящихся колонн равен нулю, тогда секундное изменение объема между поверхностями расходящихся

¡-1,3-1 ¡+1о-1

Рис. 1. Расчетная схема для граничного условия

колонн воды равно расходу воздуха, вошедшего в трубопровод через КВЗВ, вычи ляется по формуле:

да,, -'/,(«),/)■ (к

Изменение объема разрыва сплошности потока за расчетный интервал врем ни определяется по формуле: ДИ^ = А()/ уА?. (1'

Суммарный объем разрыва сплошности потока, равный максимальному объ

му воздуха, вошедшего в трубопровод через КВЗВ, вычисляется по формуле:

Для определения граничного значения напора в узле установки КВЗВ в моме1 времени ^была получена формула:

Определение граничных значений функций 'Л,/ и Фц в момент времени < осуществлялось по зависимости:

При сжатии зоны разрыва сплошности потока давление в зоне:

Р1 = Ра + Рё{Нч~г)- (2'

Сжатие защемленного воздуха закончится, как только давление в сечениях к лонн воды, примыкающих к ¡-омуузлу расчетной сетки, в котором установл( КВЗВ, станет равным давлению в зоне разрыва сплошности потока.

Методика расчета расширения зоны разрыва сплошности потока, в принцип совпадает с изложенной выше методикой расчета сжатия. Отличие состоит в том, чт при сжатии объем зоны уменьшается, а при расширении увеличивается. Выбрав ма симальное значение )тах за расчетный период и полагая скорость впуска во

духа равной V, определим диаметр КВЗВ:

иквзв-Ц лу . (23)

Блок-схема алгоритма, разработанная автором, представлена на рис.2.

В заключение осуществляется переход к модели и соответственно к методике расчета переходных процессов с учетом клапанов впуска и защемления воздуха и длины зоны разрыва сплошности потока.

Приводится методика расчета граничных условий для КВЗВ с учетом движения воздуха через КВЗВ. Полагаем, что объем воздуха, входящего через КВЗВ в трубопроводе за малый промежуток времени Лг, равен изменению объема пространства между расходящимися колоннами воды. Данная методика позволила, непосредственно, учесть влияние диаметра КВЗВ на развитие переходных процессов в трубопроводе.

Для этого на каждом шаге по времени вычисляется длина зоны разрыва сплошности потока:

IV, ¡V,

(24)

' а, да/,2

Если ¿/< Ас,то допущение принимается, 6 противном случае длина зоны разрыва сплошности потока должна учитываться в расчетах гидравлического удара.

При расчете были приняты следующие допущения: отход колонн воды относительно I - ого узла, в котором установлен КВЗВ, происходит симметрично относительно этого узла; свободные поверхности колонн воды, примыкающие к зоне разрыва сплошности потока, считаются плоскими; расход воды через свободные поверхности равен нулю; во всей зоне разрыва сплошности потока во время впуска воздуха поддерживается атмосферное давление, то есть, во всей зоне разрыва Н-х = 0, и впуск воздуха происходит за счет разности давлений в зоне разрыва сплошности потока и в ближайших к свободным поверхностям сечениях в колоннах воды; свободные поверхности колонн привязываются к узлам разностной сетки по формулам:

к = ¡±¡7, (25)

п = Яоипс!(1^1 Ах). (26)

Здесь !1о1мс{([^1 /Ах)- округленное до ближайшего целого.

Из приведенной формулы следует, что если величина Ах < 0,5Ах, то к- г и обе свободные поверхности колонн привязываются к узлу ¡. Если длина зоны разрыва сплошности находится в интервале 0,5Ах < Ь] / Ах < 1,5Лх, то к = / ± 1, и т.д.

Принятое допущение позволило обойтись без корректировки разностной сети при расчетах функций и У,, в узлах сетки разошедшихся колонн воды. Схем; расчета граничных значений функций <рь, и у/,-, приведена на рис. 3. В расчетной схеме ВС и ОЕ - сечения свободных поверхностей отошедших на п узлов колонн во ды от ¡-ого узла, в котором установлен КВЗВ; АВ - прямая характеристика, вы шедшая из 0-п-1)-ого узла; БЕ - обратная характеристика, вышедшая из (¡+п+1)-оп узла.

В сечениях ВС и ОЕ расход через ВС и ОЕ и избыточное давление равны нулю.

Уравнения для определения граничных значений волновых функ-

ции имеют

'/--я-и =

У и-»,! —У/1+»+и 2

вид:

(27)

(28)

• Я-

В Е

/ \

1-П

¡+п

1+П+1

Рис. 3. Схема расчета граничных значений функций <рц и

Исходя из условия симметричного расширения впускаемого воздуха, вычислим среднее значение напоров:

(29)

Значение приращения длины зоны разрыва сплошности потока определяется по зависимости:

Ах

(30)

Формулы для определения длины и объема И7, зоны разрыва сплошности потока в момент времени имеют следующий вид:

I, =Ь

(31)

(32)

где 51 - коэффициент гидравлического сопротивления.

Подставив полученное значение в (24), определяются узлы привязки сво бодных поверхностей и повторяется расчет.

Если (H-z)J> О , то КВЗВ закрывается и начинается процесс сжатия зоны разрыва сплошности потока. В предшествующий момент времени фиксируется максимальное значение объема зоны разрыва сплошности потока:

К^^-г- (33)

Считая процесс сжатия изотермическим для которого \ра + (// - z)lA ] W^ = const, где ра - гидростатическое давление на свободной поверхности, находим величину объема воздуха в зоне разрыва сплошности потока в момент времени t j:

w (34)

<~ p^pgiu-;):

где p- плотность воды; g- ускорение свободного падения.

Изменение длины зоны разрыва сплошности потока определяется по формуле:

W.-W.,

(35)

Длина зоны разрыва сплошности потока вычисляется как:

Lj=LJ^+Mj, (36)

По (26) осуществляется привязка свободных поверхностей зоны разрыва сплошности потока к узлам расчетной сетки, пересчитываются по (27) и (28) граничные условия для функций <р я у/, проводится расчет этих функций и напоров в остальных узлах.

Вычисления производятся до тех пор, пока в сечениях, примыкающих к свободным поверхностям зоны разрыва сплошности потока, будет выполняться условие:

(tf-z)-<(tf-z)f. (37)

Как только в сечениях, примыкающих к свободным поверхностям зоны разрыва сплошности потока, установится условие:

(tf-z)7<(tf-z)- (38)

начнется процесс расширения зоны разрыва сплошности потока. Сам ход расчетов будет таким же, что и в случае сжатия, так как формулы (35) и (36) изменения длины зоны разрыва сплошности потока носят универсальный характер.

Блок-схема алгоритма, разработанная автором, приведена на рис.4.

В четвертой главе описываются и анализируются результаты расчетно-теоретических исследований переходных процессов в насосных станциях оросительной системы, возникающих при аварийных отключениях агрегатов.

Расчеты переходных процессов выполнялись для двух насосных станций оросительной системы Уфимского района Республики Башкортостан при отсутствии и наличии средств защиты от гидравлического удара. Проведенные исследования позволили выявить средства, пригодные для снижения величины ударного давления в напорных коммуникациях.

Насосная станция №1 подает воду из реки Белой (колебания уровней в которой в пределах 10 м) в аккумулирующий бассейн, находящийся на расстоянии 10 км от нее, на высоту = 90 м (уровни воды в бассейне изменяются в пределах 4,5 м).

В связи со значительными высотой подъема воды и потерями напора, для создания больших напоров подача воды осуществляется последовательно соединенными насосами ЦН 3000-197 и Д 5000-326. Первые из них создают основную часть напора, вторые - обеспечивают напор на входе в первые насосы. Всего на станции устанавливается четыре пары указанных насосов.

На напорных линиях насосов диаметром 400 мм устанавливаются задвижки и обратные клапаны, исключающие сброс воды через насосы. Подача воды на орошение осуществляется по одной нитке напорного трубопровода диаметром 1400 мм. Использована подземная прокладка напорного трубопровода.

Дтя расчета была принята схема напорного трубопровода (включающая в себя 20 участков с диаметрами: 1000, 1400, 1200 мм), общая протяженность которого составила 10060 м. Насосная станция располагалась в начальной точке расчетной схемы. Так как насосы на станции включены последовательно, для расчета использовалась их суммарная напорная характеристика. В данном случае учитывались только гидравлические переходные процессы, вызываемые аварийным отключением электропитания двигателей насосов, причем наибольшие колебания давления в напорном трубопроводе будут соответствовать максимальной скорости движения воды в нем. Расчеты переходных процессов выполнялись для случаев одновременного отключения четырех насосов. Предельное значение вакуума в трубопроводе было принято равным 8 м, то есть сделано допущение, что при снижении давления меньше этого значения в трубопроводе образуются кавитационные разрывы сплошности потока.

Все расчеты переходных процессов выполнялись при наибольшем значении геодезической высоты подъема воды равной 93,85 м, которая соответствует уровню воды в водоисточнике - 80,15 м и уровню в водоприемнике (аккумулирующем бассейне) - 174 м и наибольшем значении скорости распространения ударных волн 1000 м/с, то есть при минимальном содержании в воде нерастворенного воздуха, при которых повышение давления в трубопроводе будет максимальным.

Для того, чтобы можно было оценить насколько опасно в данном случае образование кавитационных разрывов сплошности потока, в трубопроводе был проведен

расчет при отсутствии каких-либо средств защиты от гидравлического удара. Результаты расчета первого варианта показали, что гидравлический переходный процесс, вызываемый одновременным отключением четырех насосов, сопровождается образованием кавитационных разрывов сплошности потока по всей длине напорного трубопровода. Ликвидация этих разрывов сплошности в процессе гидравлического удара приводит к весьма значительному повышению давления. Напор в начале трубопровода повышается до 340 м (рабочий напор 140 м).

Характер изменений давлений, выраженных в метрах водяного столба, для рассматриваемого случая в начале напорного трубопровода и в точках, находящихся на расстояниях 4605 м (ПК 45+45), 6535 м (ПК 64+75) и 9005 м (ПК 89+45) показан на рис. 5.

В связи со значительной протяженностью трубопровода изменение направления движения воды в трубопроводе после отключения насосов происходит в его начале только через 18 с, а в конце - через 22,5 с. Относительно большой объем кавитационных разрывов сплошности потока приводит к тому, что максимальное повышение давления в трубопроводе имеет место только через 46,5 с после отключения насосов. Это свидетельствует, наибольшее повышение давления было весьма кратковременным, что вообще характерно для гидравлических переходных процессов, сопровождающихся образованием кавитационных разрывов сплошности потока в трубопроводах. Очевидно, необходимо принять мероприятия для уменьшения колебаний давления в напорном трубопроводе. Наиболее простым и дешевым средством защиты от гидравлических ударов, сопровождающихся образованием разрывов сплошности потока, является впуск и последующее сжатие воздуха в местах образования разрывов сплошности потока. Задачей расчетов являлось при этом выбор необходимого числа и мест установки КВЗВ.

Для этой цели, а также для того, чтобы показать влияния впуска воздуха на протекание гидравлических переходных процессов, вызываемых отключением насосов, была проведена серия расчетов при различном числе и местах установки на трубопроводе КВЗВ. Второй вариант расчета проведен при установке на трубопроводе четырех КВЗВ в точках, находящихся на расстояниях: 850, 3490, 6495 и 8950 м от насосной станции. Число устанавливаемых КВЗВ было явно недостаточно. Образование кавитационных разрывов сплошности не происходило только на первом участке напорного трубопровода (между насосной станцией и КВЗВ). Максимальный напор в начале трубопровода несколько меньше, чем при отсутствии КВЗВ - 299 м, но намного превосходил рабочий. Третий вариант расчета был выполнен при установке восьми КВЗВ в точках, находящихся на расстояниях от насосной станции: 850,

3490, 4605, 6495, 8255, 8950, 9335, 9695 м. Максимальный напор в начале трубопровода составлял 283 м, то есть также значительно превышал рабочий.

В данном случае необходимы дополнительные средства для уменьшения давления. При больших геодезических высотах подъема воды значительное снижение давления обеспечивается установкой дополнительных обратных клапанов (OK). Поэтому четвертый вариант расчета был выполнен при установке на трубопроводе дополнительных обратных клапанов в двух точках, находящихся на расстояниях 3490 и 8255 м и восьми КВЗВ в тех же точках, что и при расчете третьего варианта (фактически обратные клапаны устанавливаются на 15...20 м далее КВЗВ, считая по направлению начального движения воды). Результаты 4-го варианта показали, что давление в начале напорного трубопровода при этом не превышало рабочее, оно повышалось значительно на участке за вторым обратным клапаном. Поэтому обратные клапаны следует устанавливать дальше от насосной станции. Пятый вариант был выполнен при установке на напорном трубопроводе десяти КВЗВ в точках, находящихся на расстояниях от насосной станции: 850,1890, 2495, 3640, 4590, 5335, 6645, 8355, 8990, 9445 м. При отмеченном расположении КВЗВ вакуум достигал предельного значения на втором, четвертом, седьмом, восьмом, десятом участках трубопровода между точками установки КВЗВ. Шестой вариант проведен при гаком же, как и в пятом, расположении КВЗВ и установке двух дополнительных обратных клапанов в местах трубопровода, находящихся на расстояниях 5335 и 8990 м. При дополнительном размещении обратных клапанов давление несколько превышало рабочее только на участке за вторым обратньм клапаном (на 0,15 МПа). Седьмой вариант расчета был осуществлен при установке на напорном трубопроводе четырнадцати КВЗВ в точках, находящихся от насосной станции на расстояниях: 860, 1650, 2495, 3640, 4590, 5335, 6000, 6645, 7600, 8355, 8990, 9445, 9700 м. Вакуум в трубопроводе достигал предельного значения при рассмотренном расположении КВЗВ только на втором, пятом, девятом, десятом, одиннадцатом участках между точками их установки. Восьмой и девятый варианты характеризуются установкой на трубопроводе четырнадцати КВЗВ в тех же точках, что и в седьмом варианте, но при размещении на трубопроводах дополнительных обратных клапанов в одной точке напорного трубопровода: в восьмом варианте - на расстоянии 5335 м от насосной станции, а в девятом - на 8990 м. При установке обратного клапана на расстоянии 5335 м напор в начале трубопровода не превосходил рабочий; в точке за обратным клапаном - увеличивался более чем на сто метров, но учитывая, что эта точка находится на 40 м выше уровня воды в водоисточнике, давление увеличивалось только до 1,84 МПа. При установке обратного клапана на расстоянии 8990 м давление в начале трубопровода увеличивалось до 1,98 МПа, а за обратным клапаном, хотя также увеличива-

лось, но составляло всего 0,54 МПа. Десятый и одиннадцатый варианты выполнены при установке на трубопроводе пятнадцати КВЗВ в точках, находящихся на расстояниях от насосной станции: 850, 1550, 2500, 3100, 3500, 4600, 5350, 6000, 6500, 7150, 8000, 8200, 8950, 9300, 9650 м. При проведении одиннадцатого варианта учитывалось размещение дополнительных обратных клапанов после седьмого и тринадцатого КВЗВ. При принятом расположении КВЗВ вакуум в трубопроводе достигал предельного значения только на участках трубопровода между первым и вторым, восьмым и девятым, девятым и десятым КВЗВ.

Такое количество аэрационных и обратных клапанов можно принять за окончательное, однако целесообразно их некоторое перемещение по длине трубопровода. В связи с этим был выполнен двенадцатый вариант расчета при установке на трубопроводе пятнадцати КВЗВ и двух обратных клапанов. Их точки установки от насосной станции приняты следующими: 850, 1500, 2500, 3100, 3500, 4600, 5450, 6100, 6500, 7050, 7600, 8200, 8950, 9300, 9650 м. При такой расстановке аэрационных клапанов вакуум достигал предельного значения лишь на одном участке трубопровода между первым и вторым КВЗВ. Установка обратных клапанов обеспечивала уменьшение давления в начале трубопровода ниже рабочего; за вторым обратным клапаном давление повышалось на 0,22 МПа и составляло 0,54 МПа. Изменение давления в начале трубопровода и в точках, находящихся на расстояниях 2500, 5450, 8950 м, показано на рис. 6. Следует отметить, что впуск в трубопровод воздуха существенно изменял переходный гидравлический процесс. Направление движения воды в начале трубопровода изменялось быстрее - через 9,5 с после отключения насосов, а в конце трубопровода позднее - через 25,5 с. Максимальное повышение давления в начале трубопровода имело место через 52,5 с.

В соответствии с результатами выполненных расчетов в качестве средств защиты от недопустимых колебаний давления при гидравлических переходных процессах рекомендуется впуск воздуха с его последующим сжатием (защемлением) в пятнадцати точках трубопровода и установка в двух его местах дополнительных обратных клапанов. Диаметры клапанов были приняты такими, чтобы скорость воздуха при его впуске в трубопровод не превышала 50...60 м/с. Для удобства заказа оборудования диаметры всех КВЗВ приняты одинаковыми и равными 150 мм, но в 1-ой, 7-ой и 9-ой точках устанавливаются по 2 КВЗВ. Всего, таким образом, необходимо было установить 18 КВЗВ d = 150 мм.

В результате расчетов определены значения максимального расхода воздуха через КВЗВ при его впуске Ö™" .

Для подачи воды в закрытую оросительную сеть на насосной станции №2 предусмотрена установка двух насосов Д 1600-90. Вода забирается насосами из аккуму-

лирующего бассейна, отметки воды в котором могут изменяться от 169,5 до 174 м. Закрытая оросительная сеть выполнена из стальных и полиэтиленовых труб диаметром от 800 до 1600 мм.

Массив орошения можно было подразделить на две зоны: первая с отметками земли от 170 до 144 м и вторая от 114 до 97 м.

Для расчета принята схема закрытой оросительной сети (ЗОС) рис. 7, включающая в себя 49 различных участков трубопроводов. В этой схеме каждый агрегат насосной станции учитывался индивидуально.

Был выполнен только один расчет гидравлического переходного процесса, возникающего в результате отключения дождевальной машины (ДМ) «Фрегат». Время закрытия задвижки было принято равным 45 с, что соответствует требованиям безаварийного отключения ДМ «Фрегат» при ее неисправности. Суммарный расход в сети был принят 126 л/с. Подача этого расхода воды осуществлялась одним насосом 200-Д-90.

Результаты расчета переходного процесса показаны на рис. 8, на котором нанесены линии изменения давления (м в. ст.) в начале напорного трубопровода, в узле 46 - отключения ДМ «Фрегат» - и в узлах 30 и 49.

Из рис. 8 видно, что при отсутствии регуляторов давления во многих узлах сети давление недопустимо велико: в узле 30 - 1,58 МПа (158 м), в узле 46 - 1,27 МПа (127 м), в узле 49 - 1,48 МПа (148 м). К весьма значительному повышению давления, на 1,34 МПа (гидравлическому удару), приводит отключение задвижки в узле 46; давление в этом узле достигает 2,60 МПа. При использовании регуляторов рабочее давление в узлах закрытой оросительной сети, безусловно, может быть уменьшено, но в случае резкого закрытия задвижки у ДМ «Фрегат» приведет к большому повышению давления.

Заключение

1. В результате обзора важнейших исследований по расчету гидравлического удара было установлено, что для некоторых случаев неустановившегося движения в напорных трубопроводах можно пользоваться уравнением неустановившегося движения сжимаемой жидкости. К числу таких задач относятся расчет сжатия воздуха, защемленного в местах образования разрывов сплошности потока, учет инерции вращающихся масс насосного агрегата.

2. Анализ теоретических формул для определения скорости распространения ударной волны с учетом наличия в потоке свободной концентрации газа показывает, что наиболее обоснованными и полно отражающими физическую сущность процесса являются зависимости, выведенные В.М. Алышевым, А.Г. Джваршейшвили,

B.C. Дикаревским, Н.Г. Зубковой, H.A. Картвелишвили, Г.И. Кирмелашвили, Б.Ф. Лямаевым, Д.Н. Смирновым, И.А. Чарным.

3. Проанализирован и обобщен отечественный и мировой опыт обоснования выбора мероприятий по снижению давления в трубопроводах в напорных системах водоподачи. Отмечено, что для защиты по трассе протяженных водоводов крупных диаметров со значительным геодезическим напором могут быть применены клапаны для впуска и защемления воздуха (КВЗВ).

4. При выводе зависимостей в третьей главе были приняты следующие допущения:

- в дифференциальных уравнениях неустановившегося движения воды в трубопроводах исключены конвективные члены;

- не учитываются потери напора в КВЗВ;

- свободные поверхности колонн воды, примыкающие к зоне разрыва сплошности потока, считаются плоскими;

- расход воды через свободные поверхности равен нулю.

5. Разработана методика расчета переходных процессов, вызываемых отключением насосных агрегатов, которая предусматривает возможность учета установки на трубопроводах в промежуточных точках клапанов впуска и защемления воздуха.

6. Проведенные оценочные расчеты позволили установить: если длины воздушной полости меньше длины расчетного участка, а длина трубопровода гораздо больше длины участка, то размерами воздушной полости в расчетах можно пренебречь (формулы 11.. Л 3).

7. В соответствии с результатами проведенных исследований разработаны методики для:

- расчета переходных процессов при наличии клапана впуска и защемления воздуха (без учета и с учетом длины зоны разрыва сплошности потока - рис. 2,4).

- расчета мест установки клапанов для впуска и защемления воздуха с учетом их фактической работы и выбора оптимальных размеров КВЗВ, определив: величину избыточного давления Ар, под действием которого воздух будет входить в трубопровод (формула 7) и скорость впуска воздуха v (формула 8); объем впущенного в трубопровод воздуха (формулы 18, 34); давление в зоне разрыва сплошности р (формула 22); диаметр КВЗВ (формула 23); длину разрыва сплошности потока L (формулы 35,36).

- расчета мест установки дополнительных обратных клапанов, которые позволяют использовать трубопроводную арматуру на давление до 1 МПа.

8. В работе показана практическая реализация расчетно-теоретических исследований. Отладка модели и компьютерной программы выполнена на примере насосных станций и оросительной сети Уфимского района Республики Башкортостан. На насосной станции № 1 установлены четыре пары последовательно соединенных насосов ЦН 3000-197 и Д 5000-326 с подачей 3,35 м3/с, длиной трубопровода 10 км, диаметром трубопровода 1400 мм и геодезическим напором = 90м. На основании проведенных расчетно-теоретических исследований разработаны рекомендации по защите напорных водоводов насосных станций № 1, № 2 закрытой оросительной сети Подымалово-Северный Республики Башкортостан.

9. Форма представления результатов расчета (рис. 5,6,8) дает возможность не только оценивать колебания параметров переходных процессов и выбирать количество средств защиты для уменьшения этих колебаний, но также проверить правильность времени переходного процесса, принятого для расчета.

10. Достоверность результатов исследований подтверждена результатами теоретических исследований с использованием существующих апробированных методов расчета; использованием известных физических предпосылок положенных в основу модели; положительными результатами расчетно-теоретических исследований.

По содержанию диссертации опубликованы следующие работы:

1. Сахаров, И.Ю. Расчетно-теоретические исследования переходных процессов в насосной станции № 1 и напорном трубопроводе оросительной системы в совхозе «Дмитровский» Уфимского района Башкортостана [Текст] / Д.С. Бегляров, И.Ю. Сахаров / Роль мелиорации в обеспечении продовольственной и экологической безопасности России: Материалы Международной научной конференции / Международная Академия экологической безопасности и природопользования. - М. 2009. - с. 1215.

2. Сахаров, И.Ю. Исследования гидравлических переходных процессов в закрытой оросительной сети Подымалово-Северный в Башкортостане [Текст] / Д.С. Бегляров, Б.И. Дерберендикер, И.Ю. Сахаров / Мелиорация и водное хозяйство. - 2010. -№ 2. -с. 44-46.

3. Сахаров, И.Ю. Анализ эффективности клапанов для впуска и защемления воздуха для защиты водоводов значительной протяженности от гидравлического удара [Текст] / Д.С. Бегляров, И.Ю. Сахаров / Природообустройство. - 2010. - № 2 -с. 48-53.

4. Сахаров. И.Ю. Методика расчета переходных процессов с учетом клапанов впуска и защемления воздуха [Текст] / И.Ю. Сахаров / Природообустройство. - 2010. -№4-с. 62-66.

Рис. 2. Блок-схема расчета граничных условий на свободных поверхностях зоны разрыва сплошности потока без учета длины зоны разрыва сплошности потока

(Выход

Рис. 4. Блок-схема расчета граничных условий на свободных поверхностях зоны разрыва сплошности потока с учетом длины зоны разрыва сплошности потока

РЛШа

— давление в начале валорного трубопровода, — давление в т. { -4605м, - • - давление в т. < =6535м, — давление в т. I =9000м Р,МПа и>

— давление в начале валорного трубопровода, — давление в т. { =25<Х)м, - • • давление в т. * =545 Он, -»-давление зз обратным клапаном, — давление в т. ( =8950м, давление за обратным клапаном

Отметки особых точек профиля

0-«173.00 11 -»104.15 26-98.90 36-.104.50

1-1170.90 12.vl04.25 28-.99.20 40-.100.90

2-»170.80 13-»103.95 30-.98.40 41 -»103.50

3-»173.10 14-7102.65 32-»99.60 43-»101.20

4-.I73.00 16-.101.60 34-»101.60 46-»103.60 5 - »158.80 17-,101.60 35-,102.30 49-.Л07.70

6-.lll.30 18-ч102.10____

7-»106.40 19-.103.80

8-»105.10 20-.102.80

9-»104.15 22-.97.20

10-.104.55 24 -.99.50

24 г

."1 , 25 17 К 15 14 13

40 39 38 37 36

Имшсппмние а ми "500 13 Материал

Сталь

1-2_ 600 4.3 ----

2-3 500 13 -----

2-4 1-5 300 800 24 40 3830 -----

ЕЕ-

5-6 800

6-7 600 500 ___

7-8 600 540

8-9 Г 9-10 500 500 |770 570 ------

------

10-11 П-12 500 500 510 810 ----

----

12-13 13-14 14-15 15-16 16-17' 500 500 500 400 400 400 815 410 410 400 —ЕЁ

Сталь

ХвтсжАвжж у чист и» п, мм 1, м Материал

17-18 400 1200 Сталь

18-19 19-20 400; 185 760 1070 Сталь Полиэт.

17-21 , 185 364 —

_21-22 16-23 130 255 306

124 Г-----

23-24 185 526 -----

14-25 255 103 ----

25-26 13-27 185^ 185 697 -----

285

[_ 27-28 12-29 29-30 П-31 130 515 ----

255 475 -----

185 475

255 475

31-32 185 475 Лолиэт.

9-33 250 120 Сталь

6 »114.08 »113.10

Налменомпие "33-34" и, мм 200 (. м 360 Материал Сталь

8-35 200 ,480 2195 Сталь Сталь

10-36 400

36-37 37-38 38-39 255 185 185" 420 680 280 Полют

39-40 7-41 130и Г400 280 500 Сталь

41-42 42-43 300 250 .350

280

43-44 44-45 250 250 280 ----1

] 1 1 1 ! (О©:— ■ЫЫ-Ы-Ь.! 250 ЗОО |_560 500 Сталь

250 500

200 130

Рис.7. Схема оросительной системы участка Подымалово-Северный

12 16 20 24 28 32 36 40 44 48 52 56 60 64 68 72 76 80 84

Рис. 8. Кривые изменения давления при отключении ДМ "Фрегат"

— давление в начале папорного трубопровода. — давление в узде "30", - • - давление в узле "46", — давление в в узле "49"

Московский государственный университет природообустройства (МГУП)

Зак. № 608 Тираж 100экз.

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Сахаров, Илья Юрьевич

ОГЛАВЛЕНИЕ.

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ.

ВВЕДЕНИЕ.

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

1.1. Причины возникновения переходных процессов в напорных системах водоподачи.

1.2. Гидравлический удар в двухфазном газожидкостном напорном потоке.

1.3. Определение максимального повышения давления при гидравлическом ударе в простом и разветвленном трубопроводе.

--------1-.4.-Разрыв сплошности потока.т.24'

1.5. Определение скорости распространения волны гидравлического удара.

2. МЕРОПРИЯТИЯ ПО СНИЖЕНИЮ ДАВЛЕНИЯ В ТРУБОПРОВОДАХ НАПОРНЫХ СИСТЕМ ВОДОПОДАЧИ.

2.1. Средства для уменьшения скорости движения воды в трубопроводах.

2.2. Сброс воды из трубопровода.

3. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ.

3.1. Уравнения, описывающие переходные процессы.

3.2. Методика расчета переходных процессов в напорных системах водоподачи.

3.3. Оценка размеров воздушной полости при вдуве воздуха в трубопровод.

3.4. Методика расчета переходных процессов, с учетом клапанов впуска и защемления воздуха без учета длины зоны разрыва сплошности потока.

3.5. Методика расчет переходных процессов, с учетом клапанов впуска и защемления воздуха и длины зоны разрыва сплошности потока.

4. ОПИСАНИЕ ОБЪЕКТОВ И РАСЧЕТНО-ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ НА ПРОТЯЖЕННЫХ ВОДОВОДАХ.

4.1. Насосная станция № 1 и напорный трубопровод.

4.1.1. Расчеты гидравлических переходных процессов в насосной станции № и напорном трубопроводе.

4.1.2. Рекомендации по средствам защиты от гидравлического удара напорного трубопровода и насосной станции № 1.

4.2. Насосная станция № 2 и закрытая оросительная сеть.

4.2.1. Расчеты,гидравлических переходных процессов в закрытой оросительной сети участка Подымалово-Северный.

4.2.2. Рекомендации по защите ЗОС участка Подымалово-Северный от гидравлических ударов.

Введение 2010 год, диссертация по строительству, Сахаров, Илья Юрьевич

Актуальность проблемы: Одно из инновационных направлений« технического прогресса на современном уровне - разработка энерго- и ресурсосберегающих технологий. Применительно к оросительным системам - создание технологических процессов, которые при поливах должны в основном, обеспечивать рекомендуемый режим орошения при экономном расходовании потребляемой воды и энергетических ресурсов, защиту почвы от водной эрозии, оптимальный коэффициент земельного использования. Перечисленные требования можно выполнить при применении прогрессивных видов оборудования и техники полива сельскохозяйственных культур. В связи с чем, намечено как новое строительство, так и реконструкция закрытых оросительных систем, обеспечивающих эффективное использование водных, земельных и энергетических ресурсов.

Причинами возникновения гидравлических ударов в трубопроводах насосных станций, где в соответствии с графиком работы могут осуществляться несколько регулирований режимов в» сутки, в основном, являются: аварийное отключение электропитания двигателей' насосов, кратковременный перерыв в электропитании, пуск насосов при открытой напорной задвижке, а также неэффективная работа защитных устройств, предотвращающих гидравлический удар.

Из всех задач гидравлического удара наибольший практический интерес представляет определение максимальных давлений в. трубопроводах, которые позволяют предварительно на стадии проекта предусматривать средства защиты! от разрушения напорных водоводов.

Выполнение поставленной цели было связано с решением следующих задач:

- рассмотрение основных существующих зависимостей для расчетов нестационарного движения жидкости в напорных трубопроводах и выделение главного направления развития исследований;

- создание методики расчета переходных процессов в напорных системах водоподачи в случаях, учитывающих впуск и защемление воздуха для протяженных и сложных по сечению трубопроводов с большими геодезическими напорами;

- разработкой алгоритма расчета и реализацией его в программе для ПВМ;

- расчетно-теоретические исследования случаев переходных процессов при впуске и защемлении воздуха с использованием усовершенствованной методики расчета;

- разработка рекомендаций по комплексной защите сложных напорных водоводов от гидравлических ударов при отключении насосных, агрегатов на насосных станциях.

Опыт проектирования и эксплуатации напорных систем водоподачи показал, что в.отдельные периоды давление в. водоводах может превышать.рабочее, причем иногда значительно. Поэтому непременным и важнейшим условием повышения надежности работы сложных напорных трубопроводов следует считать создание эффективных средств борьбы с гидравлическим ударом, рациональную их расстановку на водоводах и правильный подбор последних с учетом технических характеристик используемого оборудования.

В настоящее время нет достаточно общих простых методов расчета переходных процессов для сложных и протяженных трубопроводов, обеспечивающих повышение надежности сооружений и снижения затрат на их эксплуатацию, несмотря на большой накопленный опыт. Сегодня уделяется большое внимание расчетно-теоретическим исследованиям для научного обоснования проектных решений.

Из вышеизложенного вытекает актуальность темы настоящей диссертации.

Научная новизна работы состоит в следующем:

- разработана математическая модель для прогноза значений характеристик гидравлических переходных процессов в сложных напорных системах водопода-чи со значительными геодезическими напорами, учитывающая впуск и защемление воздуха;

Практическая ценность работы. Реализация предложенной математической модели в программном комплексе для ПВМ позволяет проводить расчеты переходных процессов протяженных водоводов с различными сечениями, возникающих при аварийных отключениях насосных агрегатов, с учетом действия клапанов для впуска и защемления воздуха и обратных клапанов.

Достоверность результатов исследований обусловлена:

- использованием современной вычислительной техники;

Публикации. По теме диссертации имеется 4 публикации.

Заключение диссертация на тему "Совершенствование методов расчета переходных процессов в протяженных водоводах со значительным геодезическим напором"

Выводы по главе 4

1. Результаты выполненных расчетов гидравлических переходных процессов, вызываемых аварийным отключением насосных агрегатов станции №1 показали, что повышение давления при этом недопустимо велико, а вакуум по всей длине напорного трубопровода достигает предельного значения.

2. Наиболее целесообразным средством защиты напорного трубопровода от недопустимых колебаний давления является впуск и последующее сжатие воздуха в местах образования разрывов сплошности потока в сочетании с установкой на трубопроводе дополнительных обратных клапанов. Места установки определены на основании результатов расчетов переходных процессов.

3. Для уменьшения рабочих давлений в закрытой оросительной сети участка Подымалово-Северный и снижения затрат электроэнергии необходимо использовать двухзонную систему подачи воды.

4. Аварийное отключение дождевальной машины «Фрегат» в случае неисправности в удаленной от насосной станции в низкорасположенной точке сети с помощью обычной задвижки приводит к недопустимому повышению давления в оросительном трубопроводе.

5. Для уменьшения давления при аварийном отключении ДМ «Фрегат» с помощью задвижки следует оборудовать ее обводной линией.

Заключение

4. При выводе зависимостей в третьей главе были приняты следующие допущения:

- не учитываются потери напора в КВЗВ;

- свободные поверхности колонн воды, примыкающие к зоне разрыва сплошности потока, считаются плоскими;

- расход воды через свободные поверхности равен нулю.

7. В соответствии с результатами проведенных исследований разработаны методики для:

- расчета переходных процессов при наличии клапана впуска и защемления воздуха (без учета и с учетом длины зоны разрыва сплошности потока - рис. 3.2, 3.4).

- расчета мест установки клапанов для впуска и защемления воздуха с учетом их фактической работы и выбора оптимальных размеров КВЗВ, определив: величину избыточного давления Ар, под действием которого воздух будет входить в трубопровод, и скорость впуска воздуха у (формула 3.24); объем впущенного в трубопровод воздуха (формулы 3.47, 3.69); давление в зоне разрыва сплошности р (формула 3.55); диаметр КВЗВ (формула 3.56); длину разрыва сплошности потока Ь (формулы 3.70, 3.71).

8. В работе показана практическая реализация расчетно-теоретических исследований. Отладка модели и компьютерной программы выполнена на примере насосных станций и оросительной сети Уфимского района Республики Башкортостан. На насосной станции № 1 установлены четыре пары последовательно соЛ единенных насосов ЦН 3000-197 и Д 5000-326 с подачей 3,35 м /с, длиной трубопровода 10 км, диаметром трубопровода 1400 мм и геодезическим напором ~ 90м. На основании проведенных расчетно-теоретических исследований разработаны рекомендации по защите напорных водоводов насосных станций № 1, № 2 закрытой оросительной сети Подымалово-Северный Республики Башкортостан.

9. Форма представления результатов расчета (рис. 4.2.4.14, 4.16) дает возможность не только оценивать колебания параметров переходных процессов и выбирать количество средств защиты для уменьшения этих колебаний, но также проверить правильность времени переходного процесса, принятого для расчета.

Библиография Сахаров, Илья Юрьевич, диссертация по теме Гидравлика и инженерная гидрология

1. Алышев В:М. Неустановившееся напорное движение реальной жидкости, в трубопроводных системах. Дис. докт. техн. наук. М., 1987. - 527 с.

2. Алышев В.М. Расчетные зависимости для волновой скорости в соосных трубах. Сборник работ кафедры гидравлики МГМИ, М., 1966.

3. Алышев В.М. Расчеты воздушных колпаков-гасителей гидравлического удара // Гидравлика: Сб. науч. тр. / Моск. гидромелиоративный ин-т. 1981. -т. 68-С. 20-30.

4. Алышев В.М. Скорость распространения волны гидравлического удара в кольцевом трубопроводе при движении газожидкостной смеси. В сб. научных трудов Вопросы гидравлики. М.: МГМИ, 1969.

5. Алышев В.М. Скорость распространения волны гидравлического удара при движении газожидкостной смеси в напорном трубопроводе. В сб. научных трудов Вопросы гидравлики. М.: МГМИ, 1969.

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

7. Алышев В.М., Гладкова Е.В. Скорость распространения волны гидравлического удара в многокомпонентных средах. Депонир. рукопись ВИНИТИ, № регистр. 2082-В96, Mi, 1996.

8. Алышев В.М., Зубкова Н.Г. Анализ формул для определения скорости распространения волны мгновенного гидравлического удара в двухфазном газожидкостном потоке // Вопросы гидравлики: Сб. науч. тр. 1 Моск. гидромелиоративный ин-т. — 1969. С. 245-268.

9. Алышев В.М., Савостьянов А.Ф. Автоматическое пневматическое устройство для защиты трубопроводов от гидравлического удара. В кн.: Пневматика и гидравлика. Приводы и системы управления. - М.: Машиностроение, 1986. Вып. 12.

10. Андрияшев М.М. Графические расчеты гидравлического удара в водоводах. М.: Стройиздат, 1969. - 59 с.

11. Арзуманов Э.С. Кавитация в местных гидравлических сопротивлениях. -М.: Энергия, 1978. 304 с.

12. Аронович Г.В., Картвелишвили H.A., Любимцев Я.К. Гидравлический удар и уравнительные резервуары. М.: Наука, 1968. - 247 с.

13. Аршеневский H.H., Поспелов Б.Б. Переходные процессы крупных насосных станций. М.: Энергия, 1980. - 111 с.

14. Асатур К.Г. Расчет гидравлического удара с учетом сил трения. Гидротехническое строительство, 1957. - №3. - С. 44-47.

15. Атавин A.A., Тарасевич В.В. Численные методы расчета неустановившегося течения жидкости в сложных гидросистемах // Автоматизация закрытых оросительных систем: Сб. науч. тр. / Новочеркаский инженерно-мелиоративный институт. 1975. — С. 116—121.

16. Бегляров Д. С. Защита напорных коммуникаций НС от гидравлического удара // Гидротехника и мелиорация. 1981. - № 10. — С. 55-57.

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

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

19. Бегляров Д.С., Резуг Л. Эффективность водовоздушных баков на насосных станциях закрытых оросительных систем // Мелиорация и водное хозяйство. 2000, -№1. - С. 29-30.

20. Белозеров Н.П., Луговской М.В., Расчет систем водоснабжения с применением вычислительной техники. М.: Колос, 1973.

21. Бержерон Д. От гидравлического удара в трубах до разряда в электрической сети. М.: Машгиз, 1962. - 348 с.

22. Бетчелор Г.К. Волны сжатия в суспензии газовых пузырьков в жидкости. Механика. Периодический сборник переводных статей. М.: Мир, 1968. -№3.

23. Блохин В.И. Опыт физического моделирования гидравлического удара в самотечно-напорных оросительных сетях. Труды НИМИ, Новочеркасск, 1973.-№8.-С. 70-85.

24. Блохин В1И: Экспериментальные исследования гидравлического удара, сопровождающегося разрывом сплошности потока // Водоснабжение и санитарная техника. 1970. — № 3. - С. 11-12.

25. Бриксман A.A. Распределение упругих колебаний втазожидкостных средах. Труды ВНИИ. Вопросы техники добычи нефти. Вып. 22, 1950.

26. Буниатян Б.Л., Зорян З.А. Искусственное уменьшения скорости распространения волны гидравлического удара в целях его моделирования. Известия АН Арм. ССР. 1956. - т. IX. - № 4.

27. Виссарионов В.И. и др. Исследование переходных процессов в насосных станциях // Известия высших учебных заведений. 1980. - № 5. - С. 76-81.

28. Вишневский К.П. Анализ эффективности средств защиты водоводов от гидравлического удара // Водоснабжение и санитарная техника. 1965. - №10. -С. 18-21.

29. Вишневский К.П. Инструкция по расчету гидравлического удара, вызываемого выключением насосов и режима пуска насосов по программам для ЭЦВМ «Урал-2» и БЭСМ-ЗМ. Гипроводхоз Минводхоза СССР, 1970.

30. Вишневский К.П. Использование ЭВМ для расчета переходных процессов // Гидротехника и мелиорация. 1978. - № 9. - С. 69-70.

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

32. Вишневский К.П. Расчет гидравлического удара при установке в промежуточных точках водовода обратных клапанов с обводными линиями // Организация и методика строительного проектирования: Сб. рефератов / Госстрой СССР. 1973. - Вып. 14. - С. 20-25.

33. Вишневский К.П. Расчет гидравлического ударах использованием^ ЭВМ // Водоснабжение и санитарная техника. — 1964. — № 9: С. 1-5.

34. Вишневский К.П. Расчет нестационарных процессов движения воды в напорных трубопроводах с учетом нерастворенного в воде воздуха // Исследование гидротехнических сооружений: Сб. науч. тр. / Моск. гидромелиоративный ин-т. 1982. - С. 52-57.

35. Вишневский К.П. Расчет переходных процессов в напорных трубопроводах насосных станций // Гидротехника и мелиорация. 1987. — № 5. - С. 20-23.

36. Вишневский К.П., Трофимова В.М. Инструкция к программе расчета гидравлического удара (ГУСАР-1). ЦНИНИАСС Госстроя СССР (фонд алгоритмов и программ для ЭВМ), вып. 1-191, 1975.

37. Галямов А.К., Гольдзберг B.JI. О методике расчета горизонтальных трубопроводов, транспортирующих газожидкостную смесь. Известия вузов. Сер. Нефть и газ. 1968. - № 3.

38. Гиггиберия Г.Я. К выводу формулы скорости распространения волны удара в трубопроводе, наполненном воздуховодной смесью. — Труды института Энергетики АН СССР, 1960. т.ХШ.

39. Гидравлические исследования мелиоративных каналов, трубопроводов, гидросооружений и рыбозащитных устройств (отчет МГМИ по хоздоговорной теме, часть II) М., 1976, № гос. Регистрации 77048025.

40. Гидравлические расчеты: Справочник / Под ред. П.Г. Киселева. М.: Энергия, 1972.-312 с.

41. Гидромеханические переходные процессы в гидроэнергетических установках / Кривченко Г.И., Аршеневский H.A., Квятковская Е.В. и др. М.: Эне-гия, 1975.-368 с.

42. Гладкова Е.В. Скорость распространения ударной волны в газожидкостном потоке. Депониров. рукопись ВИНИТИ, № регистр. 261-В96, М., 1996.

43. Гладкова Е.В. Расчет скорости ударной волны в газожидкостном потоке. Тезисы докладов науч. техн. конференции МГУП, М., 1996.

44. Гладкова Е.В. Экспериментальные и теоретические исследования волны гидравлического удара в газожидкостной смеси. Тезисы докладов науч. техн. конференции МГУП, М., 1996.

45. Гудсон P.E. Леонард Р.Г. Обзор методов моделирования? переходных процессов в гидравлических линиях // Теоретические основы; инженерных', расчетов, 1972.-С. 236 245.

46. Гужов; А.И., Титов В.Г. и др. Методы эксперимента и обработки^ опытных данных при изучении процесса движения газожидкостных смесей в трубах.

47. Труды Грозненского нефтяного института. 1962. - № 401

48. Гуськов M.F. Опытное исследование гидравлического удара в коротком трубопроводе при закрытии концевого крана. Труды Ленинградского кораблестроительного института. 1962. - № 40.

49. Девдариани Ю.С., Лунякина Т.Б. О снижении амплитуды давления в трубопроводах при гидравлическом ударе путем искусственного уменьшения быстроты распространения ударной волны. Труды института энергетики АН Груз. ССР.-1951.-т. VI.

50. Дегтярев В.Г. Гидравлический удар при движении в трубах газожидкостной смеси. Труды института Гипровостокнефть. 1963. - вып. IV.

51. Дейч М.Е., Филиппов Г.А. Газодинамика двухфазных сред. М.: Энергия, 1968.

52. Джваршейшвили А.Г. Гидравлические удары в установках напорного гидротранспорта. Дис. д-ра техн. наук. Тбилиси, 1967.

53. Джваршейшвили А.Г. Измерение гидравлического удара при движении двухкомпонентной смеси в трубах малого диаметра. Сб. трудов Новые методы измерений и приборы для гидравлических исследований М.: изд: АН СССР, 1961.

54. Джваршейшвили; А.Г. Расчеты гидравлических ударов в пульпоподающих установках на ЭЦВМ. Гидротехническое строительством 1968: -№ 3.

55. Джваршейшвили А.Г., Кирмелашвили Г.И! Нестационарные режимы заботы^ систем, подающих двухфазную жидкость. — Тбилиси: Мецнисреба, 1965. -163 с.

56. Джваршейшвили А.Г., Кирмелашвили Г.И., Махарадзе Л.И. Затухание гидравлического удара в гидромеси. Сборник трудов Горная механика и рудничная вентиляция, № 1, изд. АН Груз. ССР, 1965.

57. Джваршейшвили А.Г., Кирмелашвили Г.И., Морчиладзе Э.А. Расчеты противоударных воздушных колонн для труб, подающих хвосты обогащения железных руд. Горная электромеханика и рудничная аэрология. Мицниере-ба. Тбилиси, 1965.

58. Джваршейшвили А.Г., Силагадзе В.А., Шавгулидзе Ш.В., Иналеет А.К. Защита трубопроводов от гидравлических ударов с помощью гидропневмоба-ка и гидропневматического амортизатора. Гидротехника. Респ. межвед. сб., 1974. - вып. 26. - С. 59-61.

59. Дикаревский B.C. Расчет гидравлического удара с учетом потерь энергии методом операционного исчисления. Сб. статей «Автоматизация закрытых оросительных систем». Новочеркасск, 1975.

60. Дикаревский B.C. Скорости распространения волн гидравлического удара в водоводах // Водоснабжение и санитарная техника. 1967. - № 2. -С. 17-19.

61. Дикаревский B.C., Краснянский И.И. Напорные водоводы железнодорожного водоснабжения. -М.: Транспорт, 1978.

62. Дикаревский B.C., Татура А.Е. Диаграммы для расчета противоударных воздушно-гидравлических колпаков. Новочеркасск, Труды НИМИ, 1973 том XV. - вып. 8.-С. 22-33.

63. Жуковский Н.Е. О гидравлическом ударе в водопроводных трубах. — М.-Л.: Гостехиздат, 1949. — 103 с.

64. Зубов Л.Б. Аналитические методы расчета неустановившегося движения реальной жидкости в трубопроводе. Сб. статей «Автоматизация закрытых оросительных систем». Новочеркасск, 1975.

65. Зубов Л.Б. Некоторые вопросы теории неустановившегося движения реальной жидкости в трубопроводах сетей водоснабжения. Автореф. Дис. канд. техн. наук. М., 1967.

66. Зубкова Н.Г. Исследования распространения волны гидравлического удара в газожидкостном потоке. Автореф. дис. канд. техн. наук. М., 1971.

67. Зубкова Н.Г. Расчет скорости распространения волны гидравлического удара в многофазных потоках // Гидравлика: Сб. науч. тр. / Моск. гидромелиоративный ин-т. 1979. - т. 61. — С. 58-64.

68. Зорян З.А. Физическое моделирование гидравлического удара. Научные доклады высшей школы. Энергетика. 1958. - № 1.

69. Идельчик И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям. М.: Машиностроение, 1975. - 558 с.

70. Иоаннисян Н.К. О гидравлическом ударе при разрыве сплошности водяного потока. Труды Арм. НИИ ВОДГЕО, 1972, 2 (7), с. 385-392.

71. Калиткин H.H. Численные методы. М.: Наука, 1978. - 504 с.

72. Карелин В.Я. Кавитационные явления в центробежных и осевых насосах. -М.: Машиностроение, 1975. 322 с.

73. Карелин В.Я., Новодережкин P.A. Насосные станции с центробежными насосами. М.: Стройиздат, 1983. - 220 с.

74. Картвелишвили Л.Н. Гидравлический удар: основные положения и современное состояние теории // Гидротехническое строительство. — 1994. №9. -С. 49-54.

75. Картвелишвили Л.Н. Гидравлический удар: пути развития теории и принципы расчета. М.: ЗАО "МЭЙН", 2001. - 32 с.

76. Картвелишвили H.A. Динамика напорных трубопроводов. М.: Энергия, 1979-224 с.

77. Каталог. Гидротехническая трубопроводная арматура; Задвижки и затворы / Минводхоз СССР. М.: ЦБНТИ, 1982. - 82 с.

78. Кафиева-Лоладзе E.H. Расччегы гидравлических ударов в сетях железнодорожного водоснабжения. — Труды Тбилисского ин-та инженеров железнодорожного транспорта: Тбилиси; 1950;

79. Кирмелашвили Г.И. О гидравлическом ударе в трубопроводах землесосных установок при малых напорах. Сообщения АН Груз. ССР, т. XVI, № 2, Миц-ниереба, Тбилиси, 1966.

80. Кирмелашвили Г.И. Экспериментальное исследование гидравлического удара в трубопроводах при разрывах сплошности потока гидросмеси. Сб. «Вопросы динамики шахтных трубопроводов и их сетей». Тбилиси, Мец-ниереба, 1967.

81. Клабуков В.М. О влиянии упругости жидкости и оболочки водовода на величин гидравлического удара. Трубы МИСИ, 1961, № 38.

82. Клейман Я.З. Некоторые особенности движения смесей. Акустический журнал. 1959. - т. V. - вып. 2.

83. Клейман Я.З. О распространении сильных разрывов в многокомпонентной среде. Прикладная математика и механика, т. 22, вып. 2, 1958.

84. Климов Д.Д., Омельянович A.C. Исследование явления гидравлического удара в углесосно-трубчатом питателе. Гидравлическая добыча. ЦНИИТЭИУгля. -1965.-№4.

85. Колотило Н;И., Стоев М.А. К вопросу об образовании разрыва сплошности потока при гидравлическом ударе. Труды ГИМИ, «Автоматизация закрытых оросительных систем», 1973: - т. XV. — вып; 8; - С. 37-44'.

86. Коппель Т. А., Лийв У .Р. Гидравлические характеристики касательного на-пряженгок трения на стенке трубопровода при неустановившемся течении? жидкости: .Сб: статей\«Автоматизация закрытых:оросительных систем», Новочеркасск, 1975.

87. Костерин С.И. Исследование влияния диаметра нерасположение трубы на гидравлическое сопротивление и структуру течения газожидкостных смесей. Изв. АН GGCP. 1949.- - № 12.

88. Красильников В.А. Звуковые и,ультразвуковые волны (в воздухе, воде и твердых телах). М.: Физматтиз, i960:

89. Красякова Л.Ю. Исследование движения двухфазной смеси в горизонтальной трубе. КТФ. 1952. - № 4.

90. Кривченко Г.И. Гидравлический удар и рациональные режимы регулирования турбин гидроэлектростанций. — M.-JL: Госэнергоиздат, 1951. -199 с.

91. Кривченко Г.И., Аршеневский H.A., Квятковская Е.В. и др. Гидромеханические переходные процессы в гидроэнергетических установках — М.: Энегия, 1975.-368 с.

92. Кутателадзе С.С., Стырикович М.А. Гидравлика газожидкостных систем. M.-JL: Госэнергоиздат, 1958.

93. Лебединский Е.В. О скорости звука в термодинамически неравновесной двухфазной среде (пузырьки пара в жидкости). Известия АН СССР. 1960. - № 6.

94. Либеров В.Г. Исследование нестационарных гидравлических процессов в вертикальном трубопроводе (на примере инерционного водоподъемника). Дис. канд. техн. наук. М., 1970.

95. Либеров В.Г., Усаковский В.М. К теории неустановившегося движения жидкости в трубах. Доклады ВАСХНИЛ. Механизация сельского хозяйства. -1968.-№8.

96. Ливурдов И.Ф. Неустановившееся движение в трубах с переменным и постоянным поперечным сечением. Дис. д-ра техн. наук. М., 1956.

97. Ливурдов И.Ф. О гидравлическом ударе в трубах при движении неоднородных жидкостей. Научно-методический, сборник БВМА им. Н.Е. Жуковского. -1965.-№34.

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

99. Лунякина Т.Б. Изучение прямого удара в применении к сетям водоснабжения. Автореф. Дис. канд. техн. наук. Тбилиси, 1954.

100. Лямаев Б.Ф. Влияние «завала» фронта волны на величину максимального давления при гидравлическом ударе, сопровождающемся отрывом столба жидкости от тупика. — Изв. вузов Строительство и архитектура, 1974. № 11.-С. 114-120.

101. Лямаев Б.Ф., Небольсин Г.П., Нелюбов В А. Стационарные и переходные процессы в сложных гидросистемах. Л.: Машиностроение, 1978. - 191 с.

102. Ляхов Г.М. Ударные волны в многокомпонентных средах. Известия АН СССР. Механика и машиностроение. 1973. - Вып. 1.

103. Мамаев В.А., Одишария Г.Э. Об относительной скорости газа при движении газожидкостного потока по трубам. Труды ЦКТИ. 1965. — вып. 59.

104. Масс Е.И., Алышев В.М. Рекомендации по расчету неустановившегося движения многофазной, жидкости в напорных системах. М.: Изд-во Всесоюзного НИИ транспортного строительства, 1984.

105. Масс Е.И., Алышев В.М. Рекомендации по расчету неустановившегося напорного и без напорного движения жидкости. -М.: ЦНИИС МТС СССР,' 1986.

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

107. Мелконян Г.И. Об уравнениях неустановившегося одноразмерного движения в трубах // Труды Ленинградского института водного транспорта. -1970.-вып. 129.

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

109. Мелконян Г.И. Расчет с помощью ЭЦВМ гидравлического удара в случае движения газожидкостной смеси // Труды Ленинградского института водного транспорта. 1969. - вып. 124.

110. Мелконян Г.И. Уравнения гидравлического удара, возникающего в газожидкостной смеси // Труды Ленинградского института водного транспорта. 1970.-вып. 129.

111. Мериджа Мадани. Влияние различных факторов на процесс изменения давления при гидравлическом ударе в газожидкостном потоке. Дис. канд. техн. наук. М., 1995.

112. Мишуев А.В, Влияние формы сечения канала на параметры крутых волн перемещения // Гидротехническое строительство. 1987. - № 8.

113. Мороз А.Н. Переходные гидравлические процессы в трубопроводах, оборудованных средствами защиты. Дис. канд. техн. наук. М. - 1991.

114. Мостовский А.Ф. Исследование гидравлического удара в трубах при малых напорах. — Труды МИИТа. 1929. - вып. XI.

115. Мостков М.А. К вопросу о неустановившемся гидравлическом* ударе. «Бюллетень Зак. НИГЭИ». 1935. - № 4.

116. Мостков* М!А. Общий численный метод расчета гидравлического удара в приложениях к водопроводным сетям*. Труды ТБИИЖТ. - 1947. - т. XIV.

117. М:А. Прикладная гидромеханика. M.-JL: Госэнергоиздат. 1963.

118. Мостков М.А., Башкиров A.A. Расчеты гидравлического удара. М.: Госэнергоиздат, 1952. -156 с.

119. Мошнин Л.Ф., Тимофеева Е.Т. Указания по защите водоводов от гидравлических ударов. М.: Стройиздат, 1961. - 227 с.

120. Оборудование водопроводно-канализационных сооружений. Справочник монтажника / Под ред. Москвитина А.Г. М.: Стройиздат, 1979. - 366 с.

121. Осипова Н.П. Определение времени существования сферического пузырька в воде. Труды ЦНИИ им. Крылова, 1963. - вып. 200. - 43 с.

122. Пикулин В.И. Натурные исследования гидравлического удара в водоводах насосных станций // Труды ВНИИ ВОДГЕО: Сб. науч. тр. / ВНИИ ВО-ДГЕО. 1970. - вып. 25. - С. 104-106.

123. Подласов A.B., Герасимов Г.Г. К определению основных параметров переходных процессов насосных агрегатов // Гидравлика и гидротехника: Сб. науч. тр./ Киев. Техника. 1975. - вып. 20. - С. 35-42.

124. Покровский К.И. Основы энергетической теории защитных конструкций на удар и взрыв. М. - 1941.

125. Попов Д:Н. Об особенностях нестационарных потоков в трубах.- Изв. вузов. Сер.- Машиностроения. 1972. - № 7. - С. 76-82.

126. Попов»Д.Н. Обобщенное уравнение для определения касательных напряжений на. стенке трубы при'неустановившемся движении вязкой жидкости: — Изв. вузов.' Сер. Машиностроение. 1967. — №-5. - С. 52-56.

127. Попов Д1Н. Сопротивление трения при; неустановившемся напорном течении^ жидкости. — Сб. статей «Автоматизация закрытых оросительных систем». Новочеркасск. —1975.

128. Прандтль JI. Гидромеханика. М. - 1949.

129. Распространение возмущений в газожидкостной смеси / В.В. Кузнецов, В.Е. Накоряков, Б.Г. Покусаев и др. // Акустический журнал. 1977. - т. 23. -вып. 2.

130. Рахматуллин Х.А. О распространении волны в многокомпанентных средах // Прикладная математика и механика. 1969. - т. 33. - вып. 4.

131. Рахматуллин Х.А. Основы гидродинамики взаимопроникающих сжимаемых сред // Прикладная математика и механика. 1956. - т. 20. - вып. 2.

132. Рахматуллин Х.А., Мирхамидова Х.Б. Гидравлический удар в трубах круглого сечения при движении многофазных сред // Известия АН УЗБ. ССР. ОТН.- 1970.-№5.

133. Рождественский В.В. Кавитация. Л.: Судостроение. - 1977. - 247 с.

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

135. Рожков А.Н., Глазунов Е.М. Исследование работы обратных клапанов при переходных процессах // Труды ВНИИ ВОДГЕО: Сб. науч. тр. / ВНИИ ВОДГЕО. 1976. - вып. 60. - С. 130-135.

136. Руководство по расчету средств защиты водоводов от гидравлических ударов. М.: ВНИИ ВОДГЕО, 1970. - 80 с.

137. Рыбаков И.В. Особенности неустановившегося напорного движения газожидкостных смесей в трубопроводах. Дис. канд. техн. наук. — М. — 1986.

138. Смирнов Д.Н. Гидравлический удар в трубопроводах насосных станций. Автореф. Дис. канд. техн. наук. М. - 1952.

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

140. Смирнов Д.Н., Зубов Л.Б. Гидравлический удар в напорных водоводах. -М.: Стройиздат, 1975. 125 с.

141. Соколовский И.Б. Теория гидравлического удара в трубах и эффективность защитных устройств. Сб. трудов «Вопросы теории подъемно-транспортных машин», Свердловск: Машгиз. — 1950.

142. Соколовский C.B., Лищенко С.И. О скорости движения волны гидравлического удара при нарушении сплошности потока в трубопроводе. — «Гидравлика и гидротехника», Республиканский межвед. научно-техн. сб., 1972. — вып. 14.-С. 31-35.

143. Стритер В. Численные методы расчета нестационарных течений // Теоретические основы инженерных расчетов. 1972. - № 2. - С. 218-228.

144. Сурин A.A. Гидравлические удары в автоматизированных насосных станциях железнодорожного водоснабжения и борьба с ним. Л.: «Транспорт», Сб. трудов ЛИИЖТ. - 1967. - вып. 264.

145. Сурин В.М. Гидравлический удар в водопроводах и борьба с ним. М.: Трансжелдориздат, 1946.-371 с.

146. Тарасевич В.В. Численные методы решения задачи о неустановившемся движении жидкости в сплошной системе трубопроводов // Динамика сплошной среды: Сб. науч. тр. / Новосибирск. — 1976. — вып. 5. С. 71-88.

147. Телетов С.Г. Вопросы гидродинамики двухфазных смесей // Вестник МГУ. Механика. 1958. - № 2.

148. Токмаджан В.О. Гидравлический удар в трубах при движении газожидкостной смеси // Строительство и архитектура: Сб. науч. тр. / Ереванский политехнический ин-т. 1966. - вып. № 1. — т. 24. - С. 189-944.

149. Трозян P.E. Исследование гидравлического удара в трубопроводе при понижении давления. Автореф. Дис. канд. техн. наук. Ереван. - 1965.

150. Трозян P.E. Понижение давления, в трубопроводе при гидравлическом уда- -ре. — Труды Ереванского политехнического института, т. 22, серия «Экономика, энергетика, гидротехника». 1965. - вып. 1. — С. 23-32.

151. Усаковский В.М: Инерционные насосы. Машиностроение. 1973. - 200 с.

152. Фартуков В.А. Экспериментальные исследования гидравлического удара5 в разветвленной сети // Гидравлика: Сб. науч. тр. / Моск. гидромелиоративный ин-т. 1979; - т. 61. - С. 130-139.

153. Фокс Д.А. Гидравлический анализ неустановившегося* течения! в трубопроводах. М.: Энергоиздат, 1981. - 296 с.

154. Хубларян М.Г. Об оценке точности линеаризации уравнения неустановившегося движения в трубопроводах // Современные оросительные системы и пути их совершенствования. 1974. - вып. 1. - С. 198 — 204.

155. Христианович С.А. Механика сплошной среды. М.: Наука. - 1981. - 483 с.

156. Чарный И.А. К теории одноразмерного неустановившегося движения жидкости в трубах и расчету воздушных колпаков и уравнительных башен. -Изв. ОТН АН СССР, 1938. -№ 6. С. 59-82.

157. Чарный И.А. Неустановившееся движение реальной жидкости в трубопроводах. М.: Недра, 1975. - 296 с.

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

159. Штеренлитх Д.В. Гидравлика: Учебник для ВУЗов 3-е изд. переработанное и дополненное - М.: Колос, 2004. - 656 с.

160. Эпштейн A.A. Кавитация и возможность ее изучения как сверхзвукового течения гипотетической жидкости М.: Труды ЦАГИ. - 1946 - № 584.

161. Яковлев H.H. Исследование возникновения и распределения гидравлического удара в распределительных трубопроводах оросительных систем. Авто-реф. дис. канд. техн. наук. Новочеркасск, 1964.

162. Яньшин Б.И. Гидродинамические характеристики затворов и элементов трубопроводов. М.: Машиностроение, 1965. - 260 с.

163. Allievi L. Theory of Water Hammer Translated by EE Haimos, ASME, 1925, Symposium of Water Hammer. Trans. ASME. Vol. 59, 1937, pp. 647-713.

164. Angus P.W. Water Hammer in pipes, including those supplied by centrifugal pumps; raphical tretment. Proc. Inst. Mech. Eng. 1937, pp. 136 and 245.174.175.176.177,178179,180181,182183184185.186187

165. Bergeron L. Etude des variations de regime dans les conduites d'eau. Rev. gen. Hydrouligue. N05.1 and 2, 1935, pp. 13-21.

166. Parmakian T. Water Hammer analysis. New-York, Prentice-Holl, Ins. 1955, pp. 75-83.

167. Remenieras. Houille Blanche, Numero sper. A. 1952, pp. 172.

168. Stephenson D. Water-Hammer charts including fluid friction J. Hydral. Did. Proc.

169. Amer. Soc. Civil. Eng. 1966,92, № 5, pp. 71-94.

170. Streeter V. Water hammer analysis of pipelines. T. Hydraul. Dir. Proc. Amer. Coc. Civil Eng. 1964, 90, № 4,1, pp. 151-172.

171. Strickler. Versucho über Druckshwankungen in eizer nen Ronrleitung. "Schweir-zerische Bauzeitung" Bd. 64, № 7,1964.

Похожие работы

Строительство
05.23.00