地面式明钢管温度作用机理与取消伸缩节研究

以某水电站地面式明钢管为例,建立了水电站钢管结构整体有限元模型,考虑了均匀温度作用和非均匀温度作用对明钢管受力变形的影响,论证了地面式明钢管取消伸缩节的可行性.结果表明:取消伸缩节后钢管的Mises应力远小于钢材允许应力值,虽然上平段钢管产生了较大的轴向应力,但不会引起钢管屈曲失稳,因此从结构强度和稳定性多方面都表明地...     

高压埋地钢管敷设方式对钢管受力变形的影响研究

高压埋地钢管在管线转折起伏处面临较为突出的变形和抗滑稳定问题。结合某高水头输水工程实际，建立了埋地钢管的有限元数值模型，研究了管道敷设方式、镇墩的布置对钢管受力变形的影响规律。结果表明：埋地钢管由于管周土体约束较弱，在高内水压力作用下，转弯较大处会产生较大外凸变形，带动管道产生滑移，温升作用将加强这种变形趋势，对钢管更为不利；埋地钢管管线中即使不设伸缩节，钢管与土体可发生一定的相对滑移，能释放一部分温度应力，减小温度作用的影响；埋地钢管管线中，在转折起伏剧烈的地方设置少数镇墩即可有效控制钢管的变形和轴向滑移，在每个转弯处设置镇墩没有必要，反而增加工程量，带来不均匀沉降等问题。     

设置软垫层坝后背管结构非线性分

坝下游面钢衬钢筋混凝土管道是近30年来应用最广的压力管道型式之一,其工作机理是允许外包混凝土开裂，但要限制裂缝宽度。以三峡水电站坝后背管为例，借助有限元软件ANSYS建立了设置软垫层坝后背管有限元模型，计算分析了设置软垫层坝后背管结构应力状态，并与结构模型试验对比。结果表明：坝后背管设置垫层能有效减小钢管向外围混凝土传递的内水压力，降低混凝土拉应力峰值，改善外围混凝土结构的应力状态，提高钢管的承载比。随着垫层弹模的降低、厚度的增大，这种效应更加明显。对设置软垫层的范围提出了优化建议。     

中小型水电站压力管道伸缩节位置选择的分析

大中型引水式电站,都将露天式压力管的伸缩节布置在管段上端、紧靠镇墩处,以便于钢管施工、伸缩节安装及检修、且作用于伸缩节的水压力也小。建始县已建的四十二坝二、三、四级电站,属中小型电站,将伸缩节设在两镇墩之间。经理论分析与对比计算,将伸缩节设在管段中间,减少镇墩体积20%～25%,降低了镇墩造价。一、受力分析作用在管道镇墩上的力,主要是水管转弯处的内水压力。在其它的力中,除气温变化、水管与支墩的摩擦力较大之外,水管自重的轴向力、伸缩节边缝处的内水压力、温度变化时伸缩节边缝间的摩擦力……等相对较小。甚至对弯管引起的离心力、     

改造300T压力机测试路桥橡胶支撑块

桥梁橡胶支撑是公路桥梁建设中不可缺少的重要部件之一,它在桥梁建设使用中起着极其重要的作用,橡胶支座要承受桥梁自身重量及桥面的车辆负载的正向载荷,同时在冬夏季温度的变化中,温度引起的横向侧面载荷。因而,桥梁支座橡胶块应能具有的应力—应变参数对支座的安全可靠使用起到极其重要的作用。这样势必在桥梁支座的生产制造过程中,对橡胶块按照有关标准进行应力—应变参数及横向剪应力—应变参数的测定。已是控制支座生产质量不可缺少的重要检测手段。     

水泥土管道接口试验研究

管道接口是输水管道的组成部分,它的功能是把众多的单一管材及其他部件相互连接,构成一个完整的输水管道系统。由于管接口数量多并有较大的施工难度,所以是决定管道工程质量和经济造价的关键部位。农田灌溉地下输水管道接口部位作为管道的一个组成部分同样要承受地面荷载,因此,对地基变形应有一定的适应能力,特别是在有压输水运用下,要求接口能承受一定的内水压力和足够的抗渗能力。目前,国内农田地下输水、排水管道的接口处理办法,主要是沿用传统的水泥砂浆     

空气阀在多水源高扬程供水工程中的水锤防护研究

【目的】研究多水源高扬程供水工程在断电停泵时的水力过渡特性及其水锤防护措施。【方法】基于一维瞬变流理论和特征线法,对空气阀采用自由气体空穴理论,建立供水系统整体数学模型。针对无防护措施下的断电工况过渡过程计算结果,选择在水泵出口侧和扬水管地面段末端设置快关式逆止阀,在供水管道局部高点设置空气阀的联合水锤防护措施,并进行了空气阀参数的敏感性分析。【结果】在未采取水锤防护措施时,在水泵出口侧发生较大压降且供水管道沿线最低内水压力严重超标。在采取合适的水锤防护措施后,在断电工况下,水泵无反转且泵后最小压力不低于-5m,泵后扬水管最小压力不低于-5m,供水主管最大压力不超过160m,最小压力不低于-5m。【结论】空气阀可对水泵出口侧和供水管道的负压起到很好的控制效果。     

西岙管桥输水钢管的设计与施工

浙江省余姚市西岙管桥输水钢管在安装焊接时的温度应力会使管节位移；使用传统的套筒式伸缩节存在很多问题，且不太适合该工程实际。因此，用波纹伸缩节代颠替套筒式伸缩节，采用平式支座代替常规的2点式侧支承支座。介绍了西岙管桥输水钢管的工作和设计特点、钢管的制作和安装方式。     

安全阀在小水电站中的应用

在具有长压力引水管道的电站中,为防止发电机在突然甩负荷的情况下产生过大的水锤压力,以减少长压力引水管道的水锤冲击,往往是设置调压井、调压塔或调压阀,借以达到确保长压力引水管道的安全运行。但是,对于小水电站来说,根据设置调压井的判别条件(即∑L·V>15H、T_W=∑L·V/g·H_0或Td=4T_W等),则有的电站     

喷灌用固定管道及其接头

在固定式喷灌系统中的干管和支管以及半固定式喷灌系统中的干管都是固定不动,多数是埋在地下,也有在灌溉季节铺设在地面上,灌溉季节过后立即折除,这都是固定管道,对这些管道只要求其在一定压力下(3-10公斤/厘米~2)通过一定的流量,经济耐用,重量大一些都不要紧。目前常用的固定管道有:铸铁管、钢管、予应力或自应力钢筋混凝土管、塑料管、石棉水泥管、玻璃管陶瓷压力管及石管等,管径一般为50-300毫米左右。     

惠州深能源丰达电厂取水工程水锤计算与防护

采用特征线法对广东省惠州深能源丰达电厂取水工程进行了水锤计算。因工程采用的是弹性模量较小的玻璃钢夹砂钢管，且管线末端安装的水处理的螺旋混合器消磨了部分水锤能量，故管道中水锤压力较小，但管线两端负压较大。计算表明在管道上设置三个单向调压塔能起到较好的负压防护效果。     

基于双向流固耦合的核主泵叶轮力学特性

基于双向流固耦合方法对核主泵内流场和结构场进行联合求解,研究流固耦合作用下核主泵叶轮的力学特性,分析经流固耦合作用后叶轮总体、叶片进出口边及叶根在各流量下的应力及变形分布.研究结果表明流固耦合作用对主泵外特性有一定影响且耦合后结果更接近试验值;随着流量的增加,叶轮前盖板处应力分布均匀性有所降低,而叶轮的最大等效应力均发生在叶轮叶片出口边与叶轮前盖板交界处,在交变载荷的作用下容易产生疲劳破坏.叶轮的最大的变形发生在叶轮叶片出水边的中部,叶轮的最大变形量随着流量的增加而增大.叶根的进出口边处易出现应力集中现象,说明叶片进出口边对液流的压力载荷及动静干涉作用极为敏感,在叶轮水力及结构设计时应予以足够重视.研究结果为核主泵以后的性能分析、叶轮的结构设计、维护和检修提供了有益参考.     

永温灌区倒虹吸管裂缝原因及处理

永温灌区现浇钢筋混凝土倒虹吸管，因温度应力的影响，沿程在横向产生了多道裂缝，致使管道严重漏水。为此，对其采用了钢套管防渗止漏的处理措施。经施工和运行检验表明，该措施处理倒虹吸管裂缝，可减少投资，缩短工期，消除因温度应力而拉裂管道的根源，有效地改善倒虹吸管工作条件，为小直径现浇钢筋混凝土压力管道类似现象的老化处理，探索了一条快速、有效的施工处理途径。     

喷灌系统水锤问答

问15:在喷灌系统的设计中应如何考虑水锤防护问题? 答:可以参照下列要求进行考虑: 1、喷灌系统应满足水泵起动、充水排气、启闭阀门和事故停泵等过程中引起的水锤压力的要求。 2、管道的强度和稳定性应满足设计内水压力和设计外荷载的要求。前者包括正常工作压力和水锤压力,后者包括土压力和附加荷载,当管道内部有可能产生水柱分离时,尚应增加一个大气压力的外荷载。鉴于水锤压力属于瞬时荷载,所以管道强度应满足:允许耐压力不低于正常工作压力,试验内压力不低于正常工作压力与水锤压力之和。     

不含调压室的长引水管道水电站小波动稳定分析

具有长引水管道的中小型水电站,设置调压阀、爆破膜等调压措施后对大波动过渡过程中的内水压力变化和转速上升均能有较好的控制,但对机组的运行稳定性并无改善。通过假定水流为刚性水体,推导长距离输水管道系统理想水轮机下小波动微分方程组系数矩阵及其特征方程系数,根据Routh-Hurwitz稳定性判据,分别讨论了Tw和Ta以及PID调速器参数对小波动稳定域的影响,从而合理整定调速器的参数,保证小波动稳定。     

冲压焊接离心泵叶轮有限元计算

为计算叶轮的应力及变形情况,在ANSYS软件中采用流固耦合方法将流场计算得到的分布压力施加到叶轮结构上,对冲压焊接离心泵叶轮进行有限元分析.首先对不同网格密度的叶轮模型进行计算,在此基础上,分别计算了设计工况下叶轮在离心载荷、流场压力载荷及两者共同作用下的等效应力及变形情况,并分析了叶轮最大应力及最大总变形随流量的变化情况.结果表明：离心载荷引起的应力及变形明显小于流场压力载荷引起的应力及变形.叶轮在流场中的应力及变形主要由流场压力载荷引起,但在考虑离心载荷后叶轮的最大应力和变形均略有增大.各种载荷作用下叶轮的等效应力在小流量工况下最大,随流量的增大不断减小.叶轮的最大总变形在小流量工况下最大,随流量的增大先减小后增大,在最高效率工况下出现最小值.     

低压输水管柔性接口试验研究

在低压管道输水建设中,经常遇到石棉水泥管、混凝土管等非金属管道的接口问题。这些管道大部分为套管连接和平口或子母口对接,用水泥砂浆及环氧树脂砂浆对刚性接口进行粘接。这些刚性接口变形能力很差,如在地面上铺设,易受气温热胀冷缩的变化而破坏;埋入地下,则容易受地基不均匀沉陷而断裂。目前,非金属管道的柔性接口主要有两类:其一为制造承插式管道,采用柔性橡胶圈连接;其二为平直口管道,多采用各种形式的钢管卡连接。     

水工隧洞衬砌钢筋应力混合模型的建立及监控指标拟定

衬砌是保证水工隧洞安全运行的重要组成部分,衬砌与围岩联合工作,达到共同承载、增加围岩稳定性等作用,如何建立模型对其长期运行性态进行监控是值得探讨的.以某引调水工程水工隧洞为例,采用现场实测钢筋应力资料建立了水工隧洞衬砌钢筋应力的混合模型,应力的内水压力分量由结构计算获得,温度和时效分量由统计方法获得.所建立的模型能较好...     

差压隔膜式加药装置

通过在密闭式加药罐中设置柔性防水薄膜,设计了一种与现有产品工作原理不同的差压隔膜式加药装置,新装置利用输水管道中设置的减压阀产生压差,作用在密闭式加药罐上完成加药.加药罐中柔性薄膜起分隔水和药剂的作用,保持加药罐中药剂浓度不变.研究分析了输水管道压力、流量与加药流量之间的关系,发现装置加药流量与管道压力无关而与管道中流量成正比,加药装置具有加药流量自我调节功能,能够适应输水管流量变化,保证加药均匀度.加药装置性能试验表明,该装置的管道水头损失小于0.5 m,同一流量下不同时刻加药浓度偏差小于4%,不同流量下加药浓度偏差小于2%,通过调节减压阀的设置,可以调整加药比例,适应不同用户需求.该装置不会大幅度降低管道压力且加药浓度稳定,可广泛应用于设施农业喷灌、滴灌系统中的加药、施肥.     

带分流叶片混流式水泵非定常流动特性研究

为研究在流固耦合作用下分流叶片对混流式水泵的性能影响,以某型号的大流量混流式水泵作为研究对象,采用双向流固耦合方法和动网格变形技术对有/无分流叶片混流泵进行流场和结构场计算。对比分析了有/无分流叶片对混流泵非定常流动特性和动力学特性的影响。研究发现,分流叶片的添加使得动静干涉产生的压力脉动幅值的最大值大幅降低,但减小了脉动衰减的速度。有/无分流叶片对轴向力平均值影响不大,但考虑流固耦合效应时轴向力有所减小并有波动产生。分流叶片的添加可以降低应力以及形变的波动幅值。叶片最大应力区主要集中于靠近叶轮轮毂及轮缘处,分流叶片的添加使得叶片最大应力减小,且改善了应力变化梯度,使得应力分布更加均匀。分流叶片的添加也使得叶片形变在圆周方向更加均匀,改善了形变分布的偏心问题。研究结果可以为混流泵叶片的优化设计提供相应参考。