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在水泵输水系统中,泵站水力过渡过程(亦称泵站水锤)经常发生,产生泵站水锤的原因很多,如工作人员操作失误、事故停机以及自然灾害等。水锤现象的延续时间虽然短暂,但它会对泵站工程造成严重的工程事故,其中全部机组事故停泵水锤,其破坏力更严重。因此研究泵站水力过渡过程,确定水锤的防护措施,确保泵站工程安全正常运行,也备受人们重视。
本文根据多泵并联排水系统可以有效解决突发性强、频率多的矿山水灾的排水问题,结合工程实例,采用数值计算对不同型号大型矿用泵组成的复杂泵系统进行水力过渡过程研究。其目的是获取其水力过渡过程各泵特征参数的变化规律,验证该系统的安全可靠性,为实际系统的设计和运行提供理论支持,以保证系统稳定安全运行。
本文建立了复杂泵系统的数学模型;采用泵站水锤计算的特征线法,建立了多泵并联全部机组事故停泵泵端的边界条件,提出了计算方法。并针对事故停泵的各种典型工况,编制了相应的计算程序。计算了泵出口不装设阀门和装有不同形式阀门时的系统暂态特性;不同数量泵发生事故停泵时,在各种阀门工况下,系统所受的不利影响。
本文给出了复杂泵系统中泵出口各特征参数(流速、水头、泵转速)变化值。对其在各典型工况下的暂态过程进行了安全性分析,给出泵站运行的优化结果,能保证泵系统在事故停泵时安全正常运行。