壓力波動預止閥能有效抑制泵後閥門關閉後的高壓水錘,那麼水錘現象是什麼?水錘的計算方法是什麼?
在有壓力的管道中,由于一些外部原因(如閥門突然關閉、水泵機(jī)組突然(rán)關閉),水的流(liú)速突然變(biàn)化,導緻壓(yā)力快速增加和減少的交替變化。這種水(shuǐ)力現象稱為(wéi)水錘或水錘。
水錘的基本方程是由運動方程和連續性方程組成的一組非線性雙曲偏(piān)微分方程。直接求(qiú)解這個組合方程是非常困難的,所以可以通過計算雙曲型偏(piān)微分方(fāng)程的特征(zhēng)值(zhí)來求解。在特征值約束下将偏微分方程(chéng)轉化(huà)為常微分方程;
其中,g為局部(bù)重力加速度;a為水錘波速;h是測壓管的(de)水頭;t是時間;v和v都是流(liú)量;f為管(guǎn)道摩(mó)擦參數;d為管徑;x是位置坐(zuò)标。
根據特征線,通過公式(1)和(2)進行有限差分逼近,得到與圖1對應網格。在圖1中(zhōng), x是格栅管段的(de)長度;a為管道截面積(jī);數值計算采用簡化(huà)差分方程格式:
圖1水(shuǐ)錘計算特征線網格
其中b=a/(ga);r=fx/(2G da 2)
公式中,CP和cm是特征線方程的已知常數;b是管道的(de)特征常數;r是管道的摩擦特性常(cháng)數;Qi-1和qi-1分别是i-1和I-1段的(de)流(liú)量;Hi-1和hi-1分别是i-1和I-1段的測壓頭;Hpi和qpi是(shì)**節中壓力計的壓頭(tóu)和流量。