基于瞬變流的城鎮(zhèn)供水管網(wǎng)二次加壓模擬研究.pdf

1、城鎮(zhèn)供水管網(wǎng)二次加壓系統(tǒng)在實際運行中，由于存在用戶需水量的頻繁變化，調(diào)度水泵改變工況、閥門的啟閉、事故停泵等因素引發(fā)管道中的瞬態(tài)工況，增加了管網(wǎng)系統(tǒng)的水力負(fù)荷，瞬變流造成管網(wǎng)的壓力波動，有的甚至可能達(dá)到穩(wěn)定的數(shù)倍或數(shù)十倍，從而對增壓供水系統(tǒng)的穩(wěn)定性以及市政給水管網(wǎng)的安全運行產(chǎn)生較大的危害。因此，對給水管網(wǎng)二次加壓瞬態(tài)工況進(jìn)行數(shù)值模擬研究分析成為極具實際意義的課題。
　　 本文選用一維流體分析軟件FLOWMASTER對給水管網(wǎng)二次

2、加壓系統(tǒng)瞬態(tài)工況進(jìn)行水力動態(tài)模擬，運用軟件系統(tǒng)原有數(shù)據(jù)庫元件對管網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行簡化建模。針對模擬結(jié)果進(jìn)行了系統(tǒng)的分析，為增壓泵管網(wǎng)供水系統(tǒng)以及疊壓供水設(shè)備的準(zhǔn)入設(shè)計提供理論技術(shù)支持，通過實際工程實例模擬計算得到如下結(jié)論：
　　 (1)在管網(wǎng)直抽增壓泵供水系統(tǒng)中，增壓泵的啟動采用閉閥啟動產(chǎn)生的瞬時壓力波動明顯較小，有利于市政管網(wǎng)的穩(wěn)定運行；在增壓泵開啟和事故停車過程中，合理地優(yōu)化閥門的動作以及采用空氣缸能有效減小水錘的影響；對于時變化

3、系數(shù)較大的區(qū)域，采用工頻增壓泵與高位水箱聯(lián)合供水，可以起到削峰填谷的平衡作用，提高了供水保證率，進(jìn)而在一定程度上降低了市政供水設(shè)施的規(guī)模和投資，同時對整個管網(wǎng)增壓泵供水系統(tǒng)的安全節(jié)能大有益處。(2)通過對水池加壓供水系統(tǒng)與直抽增壓供水系統(tǒng)進(jìn)行模擬比較得到，直抽增壓供水系統(tǒng)更具技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢，但合理地確定水池臨界標(biāo)高能有效降低能量的浪費。(3)疊壓供水設(shè)備準(zhǔn)入接市政供水管網(wǎng)必須滿足疊壓給水設(shè)備不超量取水、能有效防止負(fù)壓發(fā)生及疊壓供水設(shè)備本身

4、有關(guān)衛(wèi)生安全方面的限制條件；通過工程實例模擬定量分析得到某一具體管段的實際最大抽取量以及計算設(shè)備安裝選擇合適的高程，對保證飲用水安全有重要意義。(4)對疊壓供水設(shè)備引起的瞬態(tài)現(xiàn)象進(jìn)行模擬得到：疊壓泵的緩慢啟動可以減小泵后壓力對管網(wǎng)的影響以及泵前壓力對市政管網(wǎng)的影響；以多臺小型疊壓泵替代大泵錯開啟動對市政給水管網(wǎng)壓力以及泵后總壓力波動影響較?。辉趯ν还芏谓尤雰商谆蛘叨嗵庄B壓供水設(shè)備時，采取錯開啟動時有利于市政供水管網(wǎng)的穩(wěn)定運行，降低瞬變