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随着社会经济的快速发展,人民生活水平的不断提高,生活和生产用水量持续增加,加之水资源时空分布不均,使我国水资源的供需矛盾日益突出。为了满足用水需求,国家投入了大量的人力,物力,财力,建设了很多的泵站输水工程。 泵站输水工程中,最突出的问题是水锤防护的问题。水锤现象持续的时间虽然短暂,但它往往会造成严重的工程事故,使整个输水系统无法正常运行。为了减小水锤带来的危害,确保输水管线的安全运行,本文对水锤现象进行全面的理论分析。本文提出一种新型水锤防护措施—旁通管,即在水泵进出水管之间安装一根带电磁阀的旁通管。旁通管防护原理:泵系统正常运行时,电磁阀关闭,当事故断电停泵后,电磁阀按预先设定的开阀时间打开,水流通过旁通管流入进水池,使管道中压力波动有所减缓。结合一工程实例,建立旁通管水锤防护措施的模型,应用MATLAB编程进行数值模拟,分析旁通管管径,电磁阀开阀时间对水锤防护效果的影响。 通过本论文的研究学习得出以下成果: (1)根据泵端边界和旁通管的边界建立带旁通管水锤防护措施的数学模型,并写出求解流程图;应用MATLAB编程,编写出旁通管水锤计算的程序,可供以后工程实例的借鉴; (2)旁通管管径、电磁阀开启时间结合两阶段关闭阀对水锤的分析存在一组最优值,在实际应用中,应进行多组调试,最终选择最优的管径以及开阀时间; (3)结合工程实例,对比分析两种安装方案,最终得出本文所提出的安装方案更为合理。