0 前言

　　 近十余年来，我国的城镇集中供热事业取得了令人瞩目的进展，北京、沈阳等城市已经或正在建成大型的集中供热系统，热水供热网是一个安装有泵、阀门等设备的十分复杂的密闭循环系统，一旦出现了水锤就无法隔离事故，水锤事故 影响 范围广，严重时会产生巨大损失，甚至危及人的安全．热水供热网发生水锤是我国城镇集中供热 发展 过程中出现的实际问题，因此对．热水供热网进行水锤分析的 研究 具有重要的国民 经济 意义和学术意义。
　　 本文将水锤的 理论 和 方法 引入供热专业的研究中，建立了热网瞬变分析的数理模型，处理了热网中复杂的边界条件，从描述水锤基本规律的偏微分方程组出发，使用特征线法对热水供热网进行水捶数值计算，其计算结果可为系统的设计、施工及制定系统运行操作规程提供了 科学 依据。

1 热水供热网水锤的起因

　　 有压管中运动着的液体，由于阀门或水泵突然关闭，使得液体流速和动量发生急剧变化，从而引起液体压强的骤然变化，这种现象称为水锤、在 现代 化热网中，由于加大了热源（热电厂和区域锅炉）单位热容量，由于大管径、长距离的热力管道与设有大量的调节设备、调节阀、闸板阀的大型水泵分站的投入运行，发生水锤的可能性大为提高。在热水供热网中能引起流速变化而导致水锤的因素很多，主要有以下几种；
　　 （1）阀门的正常启闭和调节，事故开、关和阀瓣的损坏脱落；
　　 （2）泵的正常或事故启动和停止；
　　 （3) 泵中的叶轮或导叶的不稳定性和振动；
　　 （4）管道的事故堵塞；
　　 （5）负水锤产生的空泡溃灭水锤；
　　 （6）过热；指一级水和二级水进行热交换时，如果二级水侧的流量由于某种原因减少，而一级水侧的流量仍保持不变。二级水所发生的过热现象。
　　 （7）热平衡的变化；指由于冷热水之间的密度不同，热生产和热消耗的差异引起的水容积和压力的变化。
　　
2 热水供动网水锤的数学处理
　　
　　2.l 基本方程
　　 热水供热网的水锤可以由运动方程和连续方程描述；
　　　　　　 　　　　　　　　　　（１）
　　
　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（２）
　　式中H为测压管水头（H₂）；t为时间（s）；a为水锤波传播速度（/s）；A为管道横断面积（²）；Q为管道流量（³/s）；x为计算点距起始点的坐标距离（）；f为管道沿程磨擦阻力系数；D为管内径（）。
　　 由特征线方法，上述偏微分方程可以用下面的一对有限差分方程近似：
　　　 　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　（３）
　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　（４）
　　式中　　　　
　　
　　 式中Q_pl、H_pl为时刻t管遇第i个计算截面的未知流量和测压管水头；Q_i-1、H _i-1；为时刻t-△t管道第i一1个计算截面的已知流量和测压管水头，Q_i+1；H_i＋l为时刻t-△t管道第i十1个计算截面的已知流量和测压管水头。
　　 从图1可以看到若已知t=0时刻管道的各计算截面的H和Q值，在任何一个内部网格点，都可以利用方程组求出计算时刻的H和Q值。

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热水供热网水锤分析

摘要 本文对热水供热网的水锤现象和产生原因作了 分析 ；建立了热网水锤分析的数理模 型，从描述水锤基本 规律 的偏微分方程组出发，使用特征能法对热水供热网进行水锤数值 计算 ．本文也考虑了有蒸汽空泡溃灭水锤的计算 问题 ．根据建立的水锤分析数理模型

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