水锤计算
计算依据
验证
《水力计算手册》(第二版)P26
例:有一水平放置的钢管,其直径 D=4.6m,管壁厚度 8=0.02,管道长度 L=395m。上游与水库连接,恒定流时管道进口压强水头 H=40.0m,最大流量 Q=45m3/s,沿程水头损失系数入=0.025。下游端为一线性开关的阀门, τ=1-t/Ts,关闭时间 Ts=7s。计算 Tmax=16s 内管道沿程压强水头的变化情况。计算得最大压力为 6.5s 时阀门侧压强水头为 58.8942。

验证:本程序计算得计算得最大压力为 6.5s 时阀门侧压强水头为 58.90。
《停泵水锤及防护》(第 2 版)
停泵水锤教材 P75
【例】 已知:管路长 L=600m,管径 D=0.5m,摩阻系数 f=0.018,波速 a=1200m/s,管路下游出口端基准高程作为 0,上游水池恒定水位 H=150m,阀门装在管路下游出口端,全开时的过流面积乘以流量系数 C0=0.009,部分开启时的流量系数乘以过流面积 C=C0*ta,ta 为阀门的相对开启度,ta=(1-t/tc)^1.5,关阀总历时 t=2.1s。求解管内水锤波的暂态。
教材:运算结果表明:阀端最高暂态水头为 284.6m(发生于 t=1.125s),最低暂态水头为 93.0m(发生于 t=2.625s),由于系统阻力不很大,故压力波振荡的衰减是相当缓慢的。
验证:计算得最大水头为 286.79m(t=1s),最小水头为 96.76m(t=2.625s)。差异原因为程序根据水头自动计算流量系数,自动计算流量系数为 0.008;如采用 0.009,则结果一致。
停泵水锤教材程序 1 算例 P211、P230
某抽水系统有三台同型号的离心泵并联工作,泵的额定参数为 Nn=1760r/min,Q=0.304m3/s, Hn= 67.1m,效率?=0.846,机组的飞轮力矩 GD2 =64.88kgf·m。泵体紧靠吸水池安装,吸水管长度在计算中可忽略不计。压水总管长度 L=1200m,吸水池水面高程 ▽=0,高位水池水面高程 ▽=67.1m,泵轮安装高程 ▽=0。三台泵共用一条总压水管路,直径 D=0.813m,管内水锤波速 a=860m/s。设摩擦阻力和局部阻力可忽略不计,停泵过程中无阀门动作。求水泵突然停电后的水锤过程。
教材计算结果为:泵处最低压力 8.7m,泵处最高压力 97m,最大逆流量 0.98m3/s,最大逆转速 2430r/min。当 f=0.03 时计算结果为:泵处最低压力增加至 9.01m,泵处最高压力减小至 88.88m,最大逆流量减小至 0.911m3/s,最大逆转速减小至 2323r/min。摩阻作用较有效地抑制了压力的波动但对抑制逆向流量和逆向转速的作用较小。
验证:泵处最低压力 8.73m,泵处最高压力 96.93m,最大逆流量 0.983m3/s,计算结果一致。