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申请/专利权人：新疆农业大学

摘要：本发明公开了一种粘弹性管道直接水锤压力的计算方法，使用上游水箱、有机玻璃管、中线蝶阀、调流阀及下游水箱搭建粘弹性管道水锤实验系统，使用高精度高频压力传感器测量快速关闭管道末端阀门产生的直接水锤压力的大小，通过CRAS数据采集系统读取阀门的关闭时间，用90°三角形薄壁堰、超声波流量计、称重法等三种方法同时测量流量，通过对不同流速下关阀水锤压力的测量，利用数值拟合的方法，得到阀门全开（100%）与小开度（30%）下粘弹性管道直接水锤压力的计算方法。本发明为长距离输水工程粘弹性管道直接水锤压力提供了计算方法，为系统安全运行提供了技术保障。

主权项：1.一种粘弹性管道直接水锤压力的计算方法，其特征在于：使用粘弹性管道水锤实验系统，以管道内产生的直接水锤压力为研究对象，使用压力传感器量测末端阀门快速关闭时产生的直接水锤压力大小，通过对不同流速下关阀时间及水锤压力的测量，利用数值拟合方法计算粘弹性管道内直接水锤压力；所述粘弹性管道水锤实验系统包括上游水箱、有机玻璃管、中线蝶阀、调流阀及下游水箱，控制中线蝶阀关闭使管道中产生直接水锤；在上游水箱布置溢流板，用于保证上游水位稳定；在下游水箱布置三角形薄壁堰，用于量测管道内的流量；分别在管道末端和中线蝶阀前端安装高频动态压力传感器量测水锤压力，蝶阀后端设置调流阀进行管道流量的测量；关阀时间在直接水锤范围内T≤2La，使用直接水锤压力计算公式计算得到管内产生直接水锤压力的理论升压值△Hc 式中，a为波速，单位ms；g为重力加速度，单位ms2；ΔV为流速变化量，单位ms； 式中，为声波在水中的传播速度，是无边界流体中的波速值，取1435ms；K为流体的弹性模量，E为管材杨氏弹性模数；D为管道直径；e为管壁厚度，单位m；c1为系数，取值根据管道的三种支撑情况计算值如下：a若管道只在上游末端固定，c1＝1-μ2，μ为泊松比；b若全管固定，没有轴向运动，c1＝1-μ2；c若管道全部采用膨胀接头连接，c1＝1；通过计算公式得到保持管内产生直接水锤的理论关阀时间Tc，根据实际阀门关闭动作得到的实际关阀时间Tt； 式中，L为输水管道的长度，单位m；将△Hc、Tc、Tt相对关阀时间代入，得到粘弹性管道末端阀门从小开度到关闭的实际直接水锤升压值△Ht；阀门的初始开度为100％全开时使用公式6，阀门的初始开度为30％小开度时使用公式7，

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