泵站、长距离供水等有压输水系统中,精准、高效的水力计算对于系统水力安全、智慧调控至关重要。然而,现有的水锤计算大多基于稳态摩阻假定,低估了水锤衰减;尤其是采用的特征线法因插值计算或调整波速,常会引起计算误差。为了精准、高...泵站、长距离供水等有压输水系统中,精准、高效的水力计算对于系统水力安全、智慧调控至关重要。然而,现有的水锤计算大多基于稳态摩阻假定,低估了水锤衰减;尤其是采用的特征线法因插值计算或调整波速,常会引起计算误差。为了精准、高效地模拟水锤问题,构建了Urbanowicz and Zarzycki简化加权类动态摩阻水锤模型,采用二阶Godunov格式进行模型求解,并设计搭建了水锤试验台,将所建模型计算结果与Zielke模型、Brunone模型、传统的特征线法结果、试验结果进行对比分析。结果表明,所建模型可以精准仿真水锤压力的波动峰值与周期,与试验结果基本吻合;Zielke模型与所建模型具有基本一致的计算精度,纳什效率系数可达0.94,但Zielke模型计算耗时量巨大;Brunone模型计算效率略优于所建模型,但计算精度较差,纳什效率系数为0.87;当库朗数小于1时,特征线法会出现严重的数值耗散,而本文模型仅有轻微的数值衰减。可见,所建模型提供了一种精准、高效、稳定的水锤模拟方法。展开更多
文摘泵站、长距离供水等有压输水系统中,精准、高效的水力计算对于系统水力安全、智慧调控至关重要。然而,现有的水锤计算大多基于稳态摩阻假定,低估了水锤衰减;尤其是采用的特征线法因插值计算或调整波速,常会引起计算误差。为了精准、高效地模拟水锤问题,构建了Urbanowicz and Zarzycki简化加权类动态摩阻水锤模型,采用二阶Godunov格式进行模型求解,并设计搭建了水锤试验台,将所建模型计算结果与Zielke模型、Brunone模型、传统的特征线法结果、试验结果进行对比分析。结果表明,所建模型可以精准仿真水锤压力的波动峰值与周期,与试验结果基本吻合;Zielke模型与所建模型具有基本一致的计算精度,纳什效率系数可达0.94,但Zielke模型计算耗时量巨大;Brunone模型计算效率略优于所建模型,但计算精度较差,纳什效率系数为0.87;当库朗数小于1时,特征线法会出现严重的数值耗散,而本文模型仅有轻微的数值衰减。可见,所建模型提供了一种精准、高效、稳定的水锤模拟方法。
