高扬程泵站水锤计算分析及防护措施研究的任务书.docx

高扬程泵站水锤计算分析及防护措施研究的任务书
任务书
一、题目
高扬程泵站水锤计算分析及防护措施研究
二、研究背景
高扬程泵站是在流量大、扬程高的情况下为了满足工业、农业生产及城市生活用水而设立的一种重要的水力设施。在泵站设备运行的过程中，由于水流的惯性作用，泵站设备会产生强烈的水击现象，即水锤，严重时甚至会导致设备损坏和人身伤害。
因此，研究高扬程泵站水锤现象的计算分析和防护措施，对保证设备运行稳定，减少设备维护和更换成本，提高设备运行效率具有重要的实际意义。
三、研究内容
1.对高扬程泵站的水动力学特性进行分析，确定水锤现象的产生机制及其危害程度。
2.计算分析高扬程泵站中典型管网的水锤压力变化，探究水锤波及范围和破坏模式。
3.结合计算分析结果，提出高扬程泵站的水锤防护措施，包括阀门打开、缓冲器、吸味管等措施的优缺点分析和选用原则。
4.设计高扬程泵站水锤防护系统的参数，包括缓冲器容积、阀门开启时间等。
5.将设计结果应用于典型高扬程泵站中，并进行验证及优化。
四、研究方法
1.理论计算分析法：采用数学分析方法建立高扬程泵站的水力模型，以计算分析法约束的形式求解模型，进而得到高扬程泵站的水锤压力变化。
2.数值模拟法：基于计算流体力学原理，建立高扬程泵站水力学模型，运用液体动力学对高扬程泵站进行数值模拟。
3.现场实测法：通过在典型高扬程泵站手动记录压力及流量的方法，得到高扬程泵站中水流的实际变化，进而验证计算分析法及数值模拟法的正确性。
五、预期成果
1.掌握高扬程泵站水锤现象的发生机理及危害程度。
2.确定高扬程泵站典型管网中的水锤压力变化及其波及范围。
3.提出高扬程泵站水锤防护措施，并进行优缺点分析及选用原则的研究。
4.设计高扬程泵站水锤防护系统的参数，并应用于典型高扬程泵站中进行验证及优化。
五、时间安排
1.第一阶段（1-2周）：搜集高扬程泵站水锤方面的相关文献，了解水锤现象基本知识和研究进展。
2.第二阶段（2-3周）：分析高扬程泵站中典型管网的水力学特性，建立水力学模型。
3.第三阶段（2-3周）：利用理论计算分析法，计算典型管网中的水锤压力变化及其波及范围。
4.第四阶段（3周）：结合计算分析结果，提出水锤防护措施，并进行优缺点分析及选用原则的研究。
5.第五阶段（3-4周）：设计高扬程泵站水锤防护系统的参数，并进行现场测试和验证。
6.第六阶段（1-2周）：整理研究成果，并撰写论文。
六、参考文献
1.涂善红,陈海庭.水力学[M].2版.北京:中国水利水电出版社,2007.
2.祝兵,张洛.水泵水锤[M].北京:中国电力出版社,2017.
3.张志强,崔春生.水工程水锤[M].北京:中国水利水电出版社,2012.
4.王子明,杨平.接触跳水辅助减压阀及其在高扬程泵站中的应用[J].中国水运,2021,(4):82-85.
5.刘秉初.梯级水电站水锤及其控制研究综述[J].中国电力,2014,(5):92-95.