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輸水工程中,有壓管道發(fā)生水錘事故的危害巨大?？諝忾y是一種經(jīng)濟、安全的水錘預(yù)防措施,在工程中應(yīng)用廣泛。介紹了空氣閥的工作原理,并從空氣閥的理論研究、數(shù)值模擬、工程應(yīng)用等方面詳述了空氣閥防護水錘的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,指出在空氣閥機理和數(shù)值仿真等方面仍然存在許多亟待解決的問題,需結(jié)合物理模型試驗,綜合各學科基礎(chǔ)理論,對空氣閥的進排氣動態(tài)特性、數(shù)值仿真、合理選型及優(yōu)化布置進行研究。
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為了研究緩閉式空氣閥的水錘防護效果,在傳統(tǒng)空氣閥數(shù)學模型的基礎(chǔ)上,根據(jù)緩閉式空氣閥的工作原理,運用水錘理論和特征線方法,建立了緩閉式空氣閥的數(shù)學模型,并給出了其求解方法。通過算例計算,比較了緩閉式空氣閥與傳統(tǒng)空氣閥的防護效果差異,分析了影響緩閉式空氣閥防護效果的各項因素,并給出了各項影響因素的最優(yōu)值。計算結(jié)果表明,緩閉式空氣閥能有效地防護負壓、降低水錘正壓,其防護效果與節(jié)流板位置變化的臨界壓力以及節(jié)流板孔口和空氣閥孔口的面積比有關(guān)。研究成果為緩閉式空氣閥的設(shè)計和運行管理等提供了科學依據(jù)。
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