一种管道输水系统空气阀防水锤的口径计算方法技术方案

本发明专利技术涉及一种管道输水系统空气阀防水锤的口径计算方法，包括：确定极限水锤强度；计算最大水流速度；计算最小排气压力；计算最小排气速度；确定空气阀的最大排气面积；确定空气阀的最大排气口径。本发明专利技术填补了目前空气阀在设计选型中关于排气口径大小研究的空白，所述的计算方法能够根据输水管路的特性，选定适合的空气阀口径，从而进一步保障空气阀起到良好的水锤防护作用，为规范化防水锤空气阀的选定提供了科学依据。

【技术实现步骤摘要】
一种管道输水系统空气阀防水锤的口径计算方法
本专利技术涉及一种管道输水系统空气阀防水锤的口径计算方法，属于水利工程

技术介绍
时空分布不均或资源性短缺是我国的水资源现状以及部分地区经济社会发展的掣肘，长距离引调水工程是优化水资源配置最常见的工程措施。引调水工程通常采用明渠、管道、隧洞、箱涵等进行输配水，其中，管道输水受外界干扰小、占地少、且能适应复杂地形、地貌和气候条件，应用更为广泛。在使用管道进行输水时，由于边界条件改变、运行工况切换、发生事故或应急工况，水流流速变化引起系统压力波动，发出类似锤击管道的声音，称之为水锤或水击现象。在不采取工程防护措施的情况下，管道水锤可产生数百米的瞬态高压，发生管道爆裂；也可能产生真空汽化，管道被压瘪或水柱弥合产生的瞬态高压使管道破裂。空气阀是常见的管道防护设备之一，它的作用包括：①在系统首次充水或停运检修后再次启动时，排出管道内的空气。②出现水锤负压时打开，使空气快速进入管道，避免管道被压瘪或出现真空汽化；管道压力高于大气压时，排出吸入管道内的气体。③排出管道正常运行时析出的气体，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种管道输水系统空气阀防水锤的口径计算方法，其特征在于，包括如下步骤：/n步骤1，确定极限水锤强度：采用以下公式确定系统的极限水锤强度ΔH；/n

【技术特征摘要】
1.一种管道输水系统空气阀防水锤的口径计算方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1，确定极限水锤强度：采用以下公式确定系统的极限水锤强度ΔH；



式中：pc,p为管道设计承压值，Pa；ρ水为水的密度，kg/m3；g为重力加速度，m/s2；pc,a为空气阀设计承压值，Pa；
步骤2，计算最大水流速度：极限水锤强度ΔH代入以下公式，计算空气阀关闭时的最大水流速度vwmax：



式中：a为管道的水锤波速，m/s；
步骤3，计算最小排气压力：将最大水流速度vwmax带入能量守恒方程，计算最小排气压力pmin：



式中：z出水池为出水池水位相对于零基准点的高程，m；z空气阀为空气阀相对于零基准点的高程，m；λ为管道沿程水...

【专利技术属性】
技术研发人员：李甲振，郭新蕾，施春蓉，郭永鑫，王涛，付辉，潘佳佳，路锦枝，杨涛，党康宁，
申请(专利权)人：中国水利水电科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11