bbk 000000
УДК 628.214.532
Людеке Хорст-Йоахим, Котэ Бернд, Паули Кристоф
Гидроудар: причины, анализ и способы предотвращения
Аннотация
Инженерам, занимающимся проектированием насосных установок, знакомы термины «гидравлический удар», «скачок давления» или применительно к воде – «гидроудар (ударная волна)». Вопрос о том, как на стадии проектирования учесть риски возникновения гидроудара и своевременно принять необходимые меры по его предотвращению или минимизации разрушительных последствий, достаточно актуальный. Применительно к магистральным трубопроводам большой протяженности и диаметра ущерб, причиненный волной давления, весьма значителен, а устранение его последствий требует огромных затрат средств. Владельцы или операторы трубопроводных систем, подвергшихся воздействию гидроудара, неохотно предоставляют информацию о повреждениях, вызванных этим явлением. Поэтому при проектировании зачастую выполняются стандартные расчеты и предлагаются стандартные меры по защите от гидроудара без учета отрицательного опыта аналогичных объектов и тех мер, которые там предпринимались с целью дальнейшего предотвращения возникновения скачков давления. В данной статье рассматриваются общетеоретические понятия, связанные с явлением гидроудара, способы его расчета, приводится анализ гидроудара, выполненный специалистами компании KSB, на примере напорного трубопровода конкретного объекта, название которого и идентификационные данные не разглашаются с целью соблюдения условий конфиденциальности. В приведенном примере подробно описывается возникшая проблема на объекте и принятые меры, с помощью которых ее удалось решить. Представлены расчеты, графики и схемы, из которых видно, как отличаются характеристики системы, защищенной от гидравлического удара, и системы, не защищенной от возникновения этого явления.
Ключевые слова
трубопроводная система , гидроудар , уравнение Жуковского , анализ гидроудара , защита от гидроудара , проектирование систем водоснабжения и водоотведения
|
bbk 000000
УДК 628.144:532.542
Епифанов С. П., Зоркальцев В. И.
Задача потокораспределения с нефиксированными узловыми отборами
Аннотация
Рассматривается модель потокораспределения в системах подачи и распределения воды с нефиксированными узловыми отборами. Модель дает более точные характеристики потокораспределения не только в нормальных, но и в аварийных режимах. Предлагаемые зависимости узловых расходов от напоров в узлах позволяют получать более реальную величину отборов воды у потребителей. Приводится алгоритм решения задачи потокораспределения в виде системы нелинейных алгебраических уравнений, а также пример, в котором демонстрируются различия в результатах расчета потокораспределения при фиксированных и нефиксированных узловых отборах воды.
Ключевые слова
водоснабжение , утечки воды , трубопроводная система , потокораспределение , нефиксированный узловой отбор , пьезометрический напор
|
bbk 000000
УДК 628.14:004.415.53
Примин О. Г., Громов Г. Н., Степанов Д. Л., Козлова О. В.
Калибровка электронной модели системы водоснабжения
(на примере водопроводной сети г. Салавата)
Аннотация
В соответствии с законодательством Российской Федерации, в рамках разработки схем водоснабжения городов России предусматривается создание электронной модели системы водоснабжения. Для получения достоверных результатов моделирования необходима верификация модели, которая достигается путем калибровки на основе эксплуатационных и статистических данных работы системы водоснабжения. Описана работа алгоритма калибровки электронной модели на примере водопроводной сети г. Салавата (Республика Башкортостан). Целью калибровки являлось соблюдение в узловых точках расчетной модели реальных свободных напоров в соответствии с принятым расчетом, а также соблюдение расходов источников водоснабжения в соответствии с принятым расчетным часом. Калибровка электронной модели системы водоснабжения осуществлялась путем варьирования максимальных значений шероховатости стальных и чугунных трубопроводов, которые соответствуют их максимальному сроку эксплуатации. Процесс калибровки потребовал проведения значительного количества гидравлических расчетов (256). Среднее абсолютное расхождение по свободным напорам между расчетными и фактическими замерами составило 4,03%, среднее абсолютное расхождение по расходам источников водоснабжения – 0,31%. С целью автоматизации процесса калибровки был разработан алгоритм на основе языка VBA с использованием таблиц Excel, а также библиотеки ActiveX компонентов «ZuLuNetTools». Разработанный алгоритм автоматической калибровки электронной модели применим к российскому программному обеспечению «ZuLu».
Ключевые слова
система водоснабжения , гидравлический расчет , трубопроводная система , электронная модель , калибровка , шероховатость труб
|
bbk 000000
УДК 628.144:532.542
Баранчикова Н. И., Епифанов С. П., Зоркальцев В. И., Куртин А. В., Обуздин С. Ю.
Потокораспределение в системах подачи и распределения воды с автоматическими регуляторами давления
Аннотация
Рассматривается задача потокораспределения в произвольных трубопроводных системах, в том числе в системах подачи и распределения воды с автоматическими регуляторами давления. Для повышения надежности функционирования систем часто устанавливают регуляторы давления «после себя» (редукционные клапаны) и «до себя» (резервуарные, перепускные клапаны). На водопроводных сетях г. Иркутска в последние годы были установлены регуляторы давления производства фирмы Bermad, что позволило снизить и стабилизировать давление в некоторых зонах. Но есть зоны, которые имеют питание от нескольких водоводов с различным давлением в местах подключения, поэтому иногда происходит полное закрытие некоторых регуляторов (чаще меньших диаметров), либо возможен переворот потока, и вода движется через регулятор в обратном направлении. При этом регулятор не выполняет свою функцию. Математическое моделирование таких крайних ситуаций очень важно, так как именно они существенно усложняют эксплуатацию систем подачи и распределения воды. Предложены математические модели автоматических регуляторов давления «до себя», «после себя» и перепада давления с учетом их исполнения: нормально открыты или нормально закрыты. Приведена математическая постановка задачи потокораспределения в системах подачи и распределения воды с регуляторами давления. Решена актуальная для практики задача потокораспределения в трубопроводных системах с автоматическими регуляторами в постановке, описывающей различные ситуации работы автоматических регуляторов. Предложен простой и эффективный метод решения поставленной задачи потокораспределения, который не требует вычисления производных и имеет достаточно быструю сходимость. На основании численных экспериментов можно предположить, что число итераций незначительно зависит от размерности задачи (числа узлов и дуг), но существенно зависит от разброса значений гидравлических сопротивлений и в меньшей степени – узловых отборов.
Ключевые слова
давление , математическая модель , трубопроводная система , потокораспределение , пьезометрический напор , системы подачи и распределения воды
|
|
