Введение к работе
Актуальность проблемы. Эффективность и надежность мелиоративных систем в значительной степени зависит от правильности их расчета.
Большую роль в мелиорации имеют напорные системы водоподачи, в состав которых входят: источник питания (насосная станция или резервуар, расположенный в повышенном месте); напорные трубопроводы или сеть напорных трубопроводов; водопотребители (водовыпускные сооружения, дождевальная техника и другие водоразборные устройства), а также арматура различного назначения (запорная, регулирующая, предохранительная и т.д.)
При проектировании напорных систем водоподачи за расчетное давление, по которому выбираются прочностные показатели, должна приниматься величина не меньшая, чем максимальное рабочее давление при нормальных условиях эксплуатации системы. Однако такое решение будет приемлемым лишь в тех случаях, когда давление при переходных процессах не превышает давление в системе при нормальных условиях ее работы.
Опыт проектирования и эксплуатации напорных систем водоподачи показал, что в отдельные периоды давление в них может превышать рабочее, причем иногда значительно. Переходные процессы при этом сопровождаются гидравлическими ударами, что должно учитываться при проектировании напорных систем водоподачи.
Таким образом, для обоснованного назначения прочностных показателей элементов систем, кроме расчетов стационарных режимов, необходимо выполнять расчеты переходных процессов.
К настоящему времени для этих целей разработан ряд методик. Довольно часто применяется методика расчета, разработанная на кафедре "Насосы и насосные станции" МГУП. Реализующая эту методику программа для ЭВМ позволяет проводить расчеты переходных процессов с необходимой степенью точности и при затрате относительно небольшого машинного времени. Методика позволяет учитывать действие средств защиты от гидравлических ударов.
Однако данной методикой не предусмотрены случаи, связанные с применением в качестве средств защиты от гидравлических ударов резервуаров для впуска воды.
В связи с этим возникла необходимость в дальнейшем усовершенствовании существующей методики путем разработки и включения в алгоритм программы для ПЭВМ блоков, позволяющих проводить расчеты переходных процессов с учетом установки на водоводах резервуаров для впуска воды.
Целью работы являлось создание методики расчета переходных процессов, позволяющей обоснованно применять резервуары для впуска воды (как от повышения, так и от понижения давления).
Выполнение поставленной цели было связано с решением следующих задач:
усовершенствование существующей методики расчета переходных процессов в напорных системах водоподачи для случаев, учитывающих впуск воды, с разработкой алгоритма расчета и реализацией его в программе для ПЭВМ;
расчетно-теоретические исследования случаев переходных процессов при впуске воды с использованием усовершенствованной методики расчета;
разработка рекомендаций по защите напорных водоводов от гидравлических ударов.
Научная новизна работы заключается в следующем:
разработана математическая модель для прогноза значений характеристик гидравлических переходных процессов в напорных системах водоподачи, учитывающая впуск воды;
создана методика расчета переходных процессов, возникающих при аварийных отключениях насосных агрегатов, учитывающая влияние резервуаров для впуска воды;
для возможности практического решения конкретных задач внесены дополнения в существующую методику расчета переходных процессов, позволяющие проводить расчеты при использовании в качестве средств защиты резервуаров для впуска воды.
Практическая ценность работы. Реализация предложенной математической модели в программном комплексе для ПЭВМ позволяет проводить расчеты переходных процессов, возникающих при аварийных отключениях насосных агрегатов, с учетом действия резервуаров для впуска воды.
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-теоретичсских исследований, результаты которых подтверждены при их практическом применении.
Реализация работы. Результаты исследований позволили разработать предложения по защите напорных водоводов от гидравлического удара на объекте "ЭЛЬ-БАБ" в Сирийской Арабской Республике, проектируемом ПО "Совинтервод",
Апробация работы. Результаты исследований и основные положения диссертации докладывались на заседаниях кафедры "Насосы и насосные станции", кафедры "Гидравлика" и на научно-технических конференциях МГУП в200Ь..2006г.г.
Публикации. По теме диссертации имеется 5 публикаций.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы и приложений. Работа содержит 128 страницы машинописного текста и 25 рисунков. Список литературных источников содержит 122 наименования.
