工程管道流动水力分析理论与电算程序

编者的话

前言

第1章定常流动水力分析

1 1定常流动的基本概念与基本方程

1 2复杂串联管路定常流动水力分析计算

1 3复杂串联管路定常流动水力分析计算程序

第2章瞬变流动基本概念

2 1瞬变流动现象

2 2瞬变流动简单公式

2 3液柱分离与再弥合

2 4瞬变流动水力分析方法简介

第3章瞬变流动水力分析基本方程

3 1运动方程

3 2连续方程

3 3波动方程

3 4大变形管道的连续方程

第4章瞬变流动水力分析的特征线法

4 1特征线法基本方程

4 2有限差分方程

4 3基本边界条件

4 4特征线法在简单管道系中的应用

4 5完全特征线法

4 6代数法

第5章串联系统

5 1串联结点

5 2恒定水位进水口

5 3变水头管道出水

5 4液柱分离与再弥合

5 5管节分段

5 6电算程序举例

第6章泵的瞬变流动

6 1涡轮泵的相似特性

6 2起动水泵

6 3函数形式水泵特性

6 4水泵的完全特性

6 5水头平衡方程与转矩平衡方程

6 6泵站

6 7断电停泵基本电算程序举例

第7章管路中阀门

7 1相对开度τ的确定

7 2带有旁通阀加压泵站断电停泵电算程序

7 3旋启式逆止阀

7 4逆止阀系统电算程序举例

7 5取消逆止阀电算程序

7 6控制蝶阀

7 7闸阀

7 8阀门关闭运动参数的优化

第8章其他边界条件

8 1短管的近似

8 2蓄压器

8 3调压塔

8 4安全阀

参考文献 2100433B

本书力图避开一些理论探讨，从工程应用角度出发，由浅入深，由定常流动水力分析到瞬变流动水力分析，由简单管道系统到复杂管道系统，把近年来国内外的工程管道流动水力分析理论和公开的电算程序介绍给读者，使本书既适合于从事工程管道系统运行管理和设计的技术人员使用，又适合于研究人员作为深入研究的基础，也适合于大专院校师生和研究生作为教学参考书

水力分析简称水析，是分析微细物料粒度组成的常用方法，在试验研究和工业生产中应用非常广泛。

几乎所有的水析均是在自由沉降条件下进行的，所以可以利用颗粒自由沉降末速公式进行计算，且水力分析处理的物料粒度一般均为一0．074mm，所以常用斯托克斯自由沉降末速计算公式进行计算，且通常不考虑颗粒形状的影响。同时，在实际操作中，由于物料粒度很细，为了防止颗粒互相团聚，影响分析结果，通常要加入浓度为0．01%～0．2%的水玻璃或其他分散剂。

常用的水析方法有重力沉降法和上升水流法，此外还可用沉降天平、激光粒度分析仪等分析仪器对微细物料进行粒度分析，有时也可以利用离心沉降法进行粒度分析。

用电分析程序主要根据分析的目的、需要和分析内容进行，尚无固定模式，随要求不同而不同。一般采取的程序如下。

(一)明确目的和要求

明确目的和要求要做到有的放矢，防止为分析而分析，为此需要事先拟定分析提纲，即要事先估计到有关问题，以及围绕这些问题所需准备的资料。每次分析的重点可能有所不同，如有的时期分析侧重于计划用电执行情况，国家“双保”和重点企业的用电情况；有的时期侧重于分析城乡居民生活用电情况；有的时期主要侧重于用电单耗分析或者负荷率的分析等等。重点问题可以列入综合分析之中，也可以另列专题分析，会同有关人员单独进行。

(二)深入调查研究

根据分析的目的和分析提纲深入调查研究，收集、整理有关统计数字和资料。这项工作是繁重而又复杂的工作，但对用电分析是非常重要的，是做好用电分析的基础和提高用电分析质量的有效保证。

用电分析资料来源单靠“电力收支表”、“计划用电执行情况表”等一些报表和各级统计局、工业部门的资料还不够，大量的资料要来源于实地调查。有时为了要正确认识客观事物，需要核对统计资料的真实性，也要进行实地调查，因此调查研究是用电分析工作不可缺少的手段。

调查研究就是为了研究社会，对社会现象的数量方面进行有计划地、系统地、科学地收集并整理研究的过程。调查研究包括对社会现象的调查、汇总、分析三个阶段，调查的结果，可以得到大量的原始资料。在这些材料中，把所研究对象的各个单位的各种特征用文字或数字记载下来，这就是调查研究所需要的原始材料。

(三)进行分析比较

根据分析的目的，对收集的资料进行分析比较，从分析比较中结合调查情况看发展，找差距，研究各种现象之间的相互关系。从分析比较当中往往暴露出突出的主要矛盾和矛盾的主要方面，这就为进一步地深入分析和专题分析提出更为明确的目标，如果这些问题与原来的分析提纲相一致，就进一步深入分析下去，如果有很大差别，就需要修定原来的分析提纲，并补充收集和整理有关资料。

(四)抓住关键问题

关键问题就是国民经济发展中有关贯彻当前各项政策问题以及电力供需之间或用电管理工作中的主要矛盾和矛盾的主要方面。通过对用电统计资料的分析比较，抓住关键，深入分析其产生的原因和转化条件，以便为领导采取相应措施提供可靠依据。这是开展用电分析的基本出发点和最终目的。

(五)形成分析报告

在系统周密分析的基础上，对所分析的问题做出判断，提出改进工作的建议，形成文字分析报告。 2100433B

水力分析与计算课程背景

水力分析与计算课程是在国家精品课程、国家精品资源共享课程水力学基础上建设的在线开放课程。

水力分析与计算课程定位

水力分析与计算课程主要研究液体平衡和运动状态下的规律，并运用这些规律解决水利工程中水力分析与计算问题；通过该课程学习，在水利工程设计、施工和管理中能对常见水流现象进行分析，并能对常见的过流能力、水荷载、消能、水面线、渗流等问题进行计算。

该课程是水利水电建筑工程专业的一门专业基本技能课程，其任务是教会学生在水利工程设计、施工和管理中对常见的水力学问题能进行水力分析与计算。该课程以工程力学基础、水工建筑物基础等课程为前导课程，并为后续课程水工建筑物设计与施工、水利工程施工技术奠定基础。