跨海輸水管路自適應(yīng)加壓系統(tǒng)的節(jié)能特性和瞬變響應(yīng)研究

【摘要】：我國(guó)海域遼闊島嶼眾多,為了能夠較充分開(kāi)發(fā)和利用我國(guó)的島嶼資源,利用跨海管道輸水來(lái)解決島嶼的淡水缺乏問(wèn)題,是我們開(kāi)發(fā)利用島嶼資源的必要條件之一。 跨海自適應(yīng)加壓供水管路系統(tǒng)具有適時(shí)加壓和高效節(jié)能的特點(diǎn)。本文首先較詳細(xì)的介紹了跨海供水管路自適應(yīng)加壓系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)和原理,通過(guò)與普通加壓泵站系統(tǒng)的比較,研究了自適應(yīng)加壓泵站系統(tǒng)的節(jié)能特性,對(duì)不同日用水過(guò)程線的水泵加壓的能耗過(guò)程進(jìn)行模擬計(jì)算和對(duì)比,分別繪制出了兩種加壓系統(tǒng)下水泵功率的日消耗過(guò)程線,分析了自適應(yīng)加壓系統(tǒng)在不同用水過(guò)程線情況下的節(jié)能效率,并且得到初步結(jié)果。結(jié)果表明,當(dāng)用水過(guò)程波動(dòng)較大、變頻恒壓壓強(qiáng)較低和低用水量時(shí)間段較長(zhǎng)時(shí),采用自適應(yīng)加壓系統(tǒng)可以更好地提高輸水系統(tǒng)的節(jié)能效果。 跨海自適應(yīng)加壓系統(tǒng)在瞬變切換過(guò)程中同樣面臨著水錘響應(yīng)的問(wèn)題。本文運(yùn)用特征線數(shù)值模擬方法,首先對(duì)自適應(yīng)加壓系統(tǒng)在瞬變切換過(guò)程中的水錘響應(yīng)進(jìn)行了研究,包括在開(kāi)泵和停泵過(guò)程中管道流量的瞬變和管內(nèi)壓力的波動(dòng)情況；并且將自適應(yīng)加壓系統(tǒng)和普通泵站加壓系統(tǒng)的水錘模擬結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,包括泵前和泵后管段流量變化的對(duì)比和管道內(nèi)壓力波動(dòng)情況的對(duì)比；結(jié)果表明：在不利的工況下,自適應(yīng)加壓系統(tǒng)在開(kāi)泵時(shí)可能出現(xiàn)瞬間的倒流情況,壓力波動(dòng)情況與普通加壓系統(tǒng)類似；而在停泵時(shí),自適應(yīng)加壓系統(tǒng)不管是泵前管段還是泵后管段,壓力波動(dòng)幅度均低于普通加壓系統(tǒng),所以與普通加壓系統(tǒng)相比,在水錘響應(yīng)方面具有一定的優(yōu)勢(shì)。除此之外,本文通過(guò)比較在不同上下游水位差的情況下,兩種加壓系統(tǒng)的停泵水錘響應(yīng)特性,指出自適應(yīng)加壓系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)所在。最后本文還給出了水錘防護(hù)的常見(jiàn)措施和方法,并對(duì)調(diào)壓塔和空氣罐的水錘防護(hù)進(jìn)行了簡(jiǎn)單的數(shù)值模擬研究,指出了空氣罐更適合跨海輸水管路的水錘防護(hù)。 【關(guān)鍵詞】：自適應(yīng)加壓系統(tǒng) 變頻泵 水力過(guò)渡過(guò)程 水錘 特征線法
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TU991.3;TV67
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 1 緒論10-17
• 1.1 研究背景10-12
• 1.2 研究現(xiàn)狀12-15
• 1.2.1 變頻泵的使用和推廣12-13
• 1.2.2 水錘的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3 本文研究目的、內(nèi)容與方法15-17
• 2 跨海管路自適應(yīng)加壓系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)和原理17-20
• 2.1 自適應(yīng)輸水系統(tǒng)的基本組成17-18
• 2.2 自適應(yīng)輸水的運(yùn)行原理18-20
• 2.2.1 自適應(yīng)運(yùn)行方式18
• 2.2.2 變頻泵節(jié)能原理18
• 2.2.3 變頻泵調(diào)速方式18-20
• 3 跨海管路自適應(yīng)加壓系統(tǒng)的節(jié)能特性研究20-28
• 3.1 計(jì)算模型與方法20-21
• 3.1.1 對(duì)比分析20
• 3.1.2 計(jì)算方法20-21
• 3.2 算例說(shuō)明21-26
• 3.2.1 案例介紹21-23
• 3.2.2 耗能計(jì)算23-26
• 3.2.3 結(jié)果分析26
• 3.3 本章小結(jié)26-28
• 4 跨海自適應(yīng)加壓管路瞬變基本原理與模型28-37
• 4.1 基本原理與方法28-31
• 4.1.1 非恒定流管路基本方程28
• 4.1.2 特征線法28-29
• 4.1.3 特征線方程求解方法——有限差分法29-31
• 4.2 水泵水錘數(shù)值模型31-35
• 4.2.1 水泵特性的描述方法——全特性曲線法31-32
• 4.2.2 停泵和開(kāi)泵的水錘數(shù)值模型32-35
• 4.3 自適應(yīng)加壓系統(tǒng)的水錘模型35-37
• 5 自適應(yīng)加壓系統(tǒng)水力過(guò)渡過(guò)程的數(shù)值模擬分析37-51
• 5.1 開(kāi)泵的水力瞬變特性分析37-44
• 5.1.1 算例說(shuō)明38-39
• 5.1.2 節(jié)點(diǎn)流量隨時(shí)間的變化39-40
• 5.1.3 節(jié)點(diǎn)壓力隨時(shí)間的變化40-44
• 5.2 停泵的水力瞬變特性分析44-51
• 5.2.1 算例說(shuō)明45
• 5.2.2 節(jié)點(diǎn)流量隨時(shí)間的變化45-47
• 5.2.3 節(jié)點(diǎn)壓力隨時(shí)間的變化47-51
• 6 自適應(yīng)加壓系統(tǒng)與普通加壓系統(tǒng)的水錘響應(yīng)比較51-72
• 6.1 開(kāi)泵的水錘特性分析與比較51-55
• 6.1.1 算例說(shuō)明51
• 6.1.2 節(jié)點(diǎn)流量時(shí)程變化對(duì)比51-52
• 6.1.3 節(jié)點(diǎn)壓力時(shí)程變化對(duì)比52-55
• 6.2 停泵的水錘特性分析與比較55-59
• 6.2.1 算例說(shuō)明55
• 6.2.2 節(jié)點(diǎn)流量時(shí)程變化對(duì)比55-56
• 6.2.3 節(jié)點(diǎn)壓力時(shí)程變化對(duì)比56-59
• 6.3 上下游水位差對(duì)兩種加壓系統(tǒng)的水錘響應(yīng)影響分析59-63
• 6.3.1 普通加壓系統(tǒng)在不同上下游水位差下的停泵水錘壓力變化59-61
• 6.3.2 自適應(yīng)加壓系統(tǒng)在不同上下游水位差下的停泵水錘壓力變化61-63
• 6.4 跨海自適應(yīng)加壓系統(tǒng)切換的水錘防護(hù)63-70
• 6.4.1 水錘防護(hù)措施63
• 6.4.2 調(diào)壓塔的水錘防護(hù)63-67
• 6.4.3 空氣罐的水錘防護(hù)67-70
• 6.5 對(duì)比小結(jié)70-72
• 7 結(jié)論與展望72-74
• 7.1 結(jié)論72-73
• 7.2 展望73-74
• 參考文獻(xiàn)74-79
• 附錄：作者簡(jiǎn)歷79

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平面陣連續(xù)波雷達(dá)自適應(yīng)數(shù)字波束形成系統(tǒng)    劉宏偉

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