小型供水管网突然停泵水力过渡计算程序研究.docx

小型供水管网突然停泵水力过渡计算程序研究
小型供水管网突然停泵水力过渡计算程序研究
摘要：
随着城市化进程的不断加快，供水管网的建设和维护工作变得越来越重要。而当供水泵站突然停泵时，供水管网的水力过渡现象将对供水系统的稳定运行产生重要影响。本论文研究以小型供水管网为对象，通过开发水力过渡计算程序，对供水泵站突然停泵时水力过渡过程进行研究和分析，为供水管网的设计和管理提供技术支持。
1.导言
供水管网的水力过渡过程对于供水系统的安全稳定运行至关重要。在供水管网中，泵站起着将水从水源地输送到用户端的重要作用。然而，当泵站突然停泵时，由于水动力学特性的影响，供水管网中的水流会发生剧烈的变化，对管网稳定性和用户受水量造成影响。因此，研究供水管网中泵站停泵水力过渡过程对于提高供水系统的可靠性和稳定性具有重要意义。
2.文献综述
关于供水管网的水力过渡过程研究，国内外学者已经进行了一些深入的探讨。其中，研究方法主要分为数值模拟方法和试验研究方法两种。数值模拟方法通常采用计算流体力学模型，包括一维水力模型、二维水力模型和三维水力模型等。试验研究方法则通过实际的水力试验来获得供水管网的水力过渡过程。这些研究方法在一定程度上对供水管网的水力过渡过程进行了分析和研究，但是由于研究对象的复杂性、实际操作的困难性等原因，仍然存在一定的局限性。
3.研究方法
本论文主要采用数值模拟方法，通过开发水力过渡计算程序来研究小型供水管网中泵站停泵水力过渡现象。具体的研究步骤包括以下几个方面：
（1）利用一维水力模型对供水管网进行建模；
（2）采用稳态求解方法求解供水管网的初始状态；
（3）通过改变泵站出口的边界条件来模拟泵站停泵的过程；
（4）利用数值方法求解水力模型的非稳态方程，得到供水管网停泵后的水力过渡过程。
4.研究结果与分析
通过对小型供水管网的水力过渡进行数值模拟，得到了供水管网停泵后的流速、流量和压力等参数变化曲线。从结果中可以看出，随着泵站停泵时间的延长，供水管网中的压力逐渐下降，流速和流量也呈现逐渐减小的趋势。当泵站停泵时间超过一定阈值时，供水管网中的流速和流量将趋向于稳定。
5.结论与展望
本论文以小型供水管网为研究对象，通过开发水力过渡计算程序，研究了泵站停泵的水力过渡过程。数值模拟结果表明，在泵站停泵后，供水管网中的水力参数会发生显著变化。这些结果对于供水管网的设计和管理具有重要意义，可以为供水系统的稳定运行提供参考和规划依据。
然而，本研究还存在一些局限性。首先，在建立数值模拟模型时，需要准确获取供水管网的参数和工况数据，这对于实际工程来说具有一定的难度。其次，数值模拟方法本身也存在一定的误差和不确定性，需要进一步的研究来优化模型和提高精度。
展望未来，可以进一步研究供水管网的实际运行数据，通过与数值模拟结果的对比，验证和改进水力过渡计算程序。此外，可以将研究的范围扩大到更大规模的供水管网中，以获得更全面的结果和结论。
参考文献：
1.李晓明.基于水力模型的供水管网水力过渡过程研究[D].青岛大学,2016.
2.刘强.基于试验研究方法的水力过渡过程分析[D].清华大学,2015.