水泵全特性曲线数值化改造的补充及其在停泵水锤计算中不同应用方法的比较研究

论文摘要

近年来,由于近市水源及河流的污染使得地表水水质恶化,而过度使用地下水又会导致地面沉降,因此我国长距离输水工程逐年增多。随着此类工程的增加,城市给水管道爆破频率普遍提高,而爆管大多数是由于突然停泵引起水锤破坏而造成的。因此,进行停泵水锤计算,预防爆管,是非常必要的。而进行停泵水锤计算的基础是水泵全面性能曲线,由于此类曲线非常复杂,因此在进行停泵水锤电算时,必须首先利用数值法方法将其改造,以供计算机直接调用。而对此,本文进行了如下的研究。(1)提出了当工程中所用泵的全面性能曲线具有实测资料时,将其数值化以供计算机调用的具体方法。(2)论述了当工程中所用泵的全面性能曲线实测资料缺乏时,获取工程中所需全特性曲线的两种现有方法,即近似计算方法和通用模型方法；然后分别指出了这两种方法所具有的缺陷；并在通用模型方法的基础上提出了两种新的获取全面性能曲线的方法,即五次多项式拟合的通用模型法以及分类三次多项式拟合的通用模型法。(3)以水泵性能曲线和水泵比转数为基础,提出一种新的检验模型,用以检验三种通用模型方法的精确性。并利用上述检验方法,结合多组不同比转数的水泵性能曲线,对(2)中的方法做了具体的验算比较。(4)最后结合咸阳、新疆等地的综合供水工程停泵水锤计算实例,将不同方法所得到的数值化结果对突然停泵时水锤升压的影响进行了比较。最后得出,分类三次拟合的通用模型法是最为精确的。而不同方法得到的水泵全特性曲线的数值化数据在停泵水锤水力过渡过程的计算中,对管道的升压在某些情况下的影响是比较大的。因此在以后的水锤计算中,采用本文所提出的分类三次拟合的通用模型法来减少水锤计算的误差,是非常必要的。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 概述
• 1.1 本课题研究的背景及意义
• 1.2 水锤
• 1.2.1 水锤基本概念
• 1.2.2 水锤的计算方法
• 1.3 水泵全特性曲线
• 1.3.1 水泵全特性曲线基本概念
• 1.3.2 水泵全面性能曲线的研究成果及预测模型
• 1.4 本论文研究的主要内容
• 第二章 实测的水泵全特性曲线数值化改造的方法及应用
• 2.1 实测的水泵全特性曲线的数值化改造方法
• 2.2 实测的水泵全特性曲线数值化改造后在停泵水锤电算中的应用
• 2.3 现有的水泵全特性曲线的WH（x）值、WM（x）值
• 2.4 本章小结
• 第三章 无水泵全特性曲线资料时数值化改造的方法及应用
• 3.1 现有方法
• 3.1.1 近似计算方法
• 3.1.2 通用模型计算方法
• 3.2 现有方法的缺陷
• 3.2.1 近似计算方法的缺陷
• 3.2.2 通用模型计算方法的缺陷
• 3.3 对通用模型方法的改造
• 3.3.1 五次多项式拟合法
• 3.3.2 分类三次多项式拟合法
• 3.4 不同方法所得的无因次全面性能曲线的比较
• 3.5 本章小结
• 第四章 无水泵全特性曲线资料时数值化改造方法精度的比较
• 4.1 由数值化的全特性曲线绘制水泵性能曲线的方法
• 4.1.1 方法论述
• 4.1.2 方法举例
• 4.2 三种模型间的验算比较
• 4.2.1 低比转数时三种模型间的验算比较
• 4.2.2 中比转数时三种模型间的验算比较
• 4.2.3 高比转数时三种模型间的验算比较
• 4.2.4 本节小结
• 4.3 比转速在260至330间时分类三次拟合模型中不同分类法的验算比较
• 4.4 本章小结
• 第五章 水泵全特性曲线不同数值化方法对工程实例的影响分析
• 5.1 咸阳某综合供水工程停泵水锤计算实例
• 5.1.1 工程概况
• 5.1.2 不同数值化方法的结果
• 5.1.3 数值化结果对工程实例的影响
• 5.2 陕西某综合供水工程的停泵水锤计算实例
• 5.2.1 工程概况
• 5.2.2 不同数值化方法的结果
• 5.2.3 数值化结果对工程实例的影响
• 5.3 新疆某综合供水工程停泵水锤计算实例
• 5.3.1 工程概况
• 5.3.2 不同数值化方法的结果
• 5.3.3 数值化结果对工程实例的影响
• 5.4 本章小结
• 第六章 总结和展望
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间的研究成果
• 致谢