水锤效应

摘要： 钻井成本占非常规油气建井成本的40%~50%,降低钻井成本对节约建井成本、提高开发效益至关重要。文章深入介绍加拿大白桦地项目中深层优快钻井技术,为国内非常规油气水平井钻井降本增效提供技术参考。具体如下:采用二开井身结构,一开Φ222.3mm井眼下Φ177.8mm套管,二开Φ159.0mm井眼下Φ114.3mm套管,水平段长2200~3500m;采用批钻方式,重复利用钻井液,一开2h内开钻,二开1天内开钻;采用勺形井眼轨迹,考虑防碰、提速、降摩阻、减少靶前距增加储层动用面积,采用单弯螺杆+MWD控制轨迹,Compass软件进行防碰扫描,当分离系数小于1时,修正SAG、MAG误差影响,在保证井下安全的同时避免绕障;水平段采用油基钻井液、大扭矩螺杆、水力振荡器、52MPa钻井泵及地面管汇、控压工艺,同时配合高转速、大钻压钻进,大部分水平井水平段一趟钻,最高日进尺达到1152m,平均机械钻速为65.59m/h;根据井筒载荷分布、压裂时水锤效应,分段优选套管,节约成本;井眼轨迹从二开开始设计8°~13°造斜段、漂浮下套管工艺配合专用下套管装置,大幅降低摩阻,增加扶正器数量以保证固井质量,同时大幅提高下套管效率。通过不断优化改进,2017年后完钻14口井,平均井深为5687m,平均水平段长度为3182m,平均钻井周期为14.4天,与2014年之前的158口井相比,在水平段增加1332m的情况下,每米钻井成本降低33%。

摘要： 燃油箱作为飞机上易损性最高的部件,当其遭受高速射弹袭击时会产生破坏严重的液压水锤效应,直接威胁飞机安全,对水锤效应问题的数值研究具有重要意义。采用CEL方法对水锤效应问题进行数值模拟,首先同已有试验结果进行对比,验证数值计算模型的准确性;然后分析射弹入射速度、充液率对水锤效应的影响;最后对水锤效应的防护设计进行数值分析,优选防护结构设置形式。结果表明:水锤效应的破坏威力来自于冲击波,射弹动能越大、充液率越高,对油箱的破坏性越大;设置防护挡板能够在一定程度上降低冲击波对油箱结构的破坏程度,空气防护挡板结构的防护效果最佳。

摘要： 长距离供热输送对于大气污染防治和助力碳达峰与碳中和具有重要意义。实际运行中,阀门的开启和闭合会引起水锤冲击等问题。本文以宁夏华电灵武公司向银川市供热热网项目一期工程热网为对象,采用数值模拟软件,研究不同阀门关闭速度对水锤效应的影响。研究表明:不同阀门关闭速度下,阀门前后的压力变化均不相同。但是对于输送干线阀门,无论阀门关闭时间多长,均会导致阀前超压、阀后汽化。适当降低阀门开关速度,对水锤冲击效应有一定的减缓作用。

摘要： 介绍某电厂主变冷却器的冷却系统及其冷却原理,并结合现场实际情况分析了由于其工作原理和冷却器控制模式所造成的安全隐患,即在冷却器开启过程中,水箱壁会受到水锤效应的影响,水锤的冲击对水箱机械结构有较强的破坏性,存在焊缝开裂而漏水的风险。本文分析了原控制模式产生该风险的原因,并选取了一种对原PLC控制程序改动最少的优化方案,分析了该优化方案的可行性,该方案在实际运行验证过程中表现良好,消除了上述隐患。

摘要： 以洛宁抽水蓄能电站工程为背景,介绍了钢丝网骨架聚乙烯复合管(简称SRTP)在长距离、多起伏山群里进行供水时产生水锤效应的原因和解决措施。当SRTP长距离输水管关闭水泵阀门时,SRTP管和阀门收到的水压力增大产生水锤效应;SRTP长距离输水管中产生气泡时,对SRTP管的压力也会增大,产生断流弥合水锤效应;采用安装超压阀门的方式,减缓SRTP管和阀门受到的水压力,并建立SRTP长距离运输管道水锤计算模型,分析超压阀门的安装效果;设置单向调压塔、双向调压塔和SRTP管减压调蓄池,预防SRTP长距离输水管中的断流弥合水锤应力。

摘要： 贝朗Dialog+血液透析装置(包含HD和HDF机型)具有安全性高、可靠性好及易于操作等优点,受到了医护人员和患者的广泛肯定。透析液温度是血液透析的常规处方值,同时关系到患者的治疗安全,因此,精确控制透析液的温度是血液透析装置的重要基本功能之一。在日常使用过程中,贝朗Dialog+血液透析装置常会出现“自行转好”的温度相关故障,影响治疗的顺利进行。

摘要： 热力管道是供热系统的重要组成部分,是供水、供热过程的主要承运结构,内部供水供热的稳定运行是保障民生的关键前提。在整个冬季的供热供水平稳运行阶段,很少出现结构的损伤或者供热泄露,结构破坏往往发生于供热的启停阶段,因此有必要研究阀门关停时内部流体的水锤效应。文章针对热力管道阀门关停阶段的内部流体动力学问题,使用ANSYS Fluent计算这一过程中压力变化,最大压力与理论计算值一致。

摘要： 为分析活性破片动能与化学能耦合作用下的引燃毁伤行为,开展活性破片作用油箱毁伤效应研究。采用实验与理论分析相结合的方法,对活性破片作用于不同注油量油箱典型毁伤模式及毁伤机理进行探究。实验结果表明:活性破片作用于非满油油箱时,806~1331 m/s速度下活性破片均引发油箱内油气层闪燃,但液体燃油均未发生持续燃烧;活性破片作用于满油油箱时,若撞击速度从855 m/s增加至1225 m/s,则典型毁伤模式依次为油箱穿孔、焊缝开裂、泄漏燃烧和解体燃烧。基于实验结果与活性材料冲击响应特性,揭示了活性破片作用油箱毁伤机理;结合活性材料能量释放特性,建立了满油油箱结构失效分析模型,模型结果与实验结果吻合较好。

摘要： 本文结合新馨苑住宅楼项目和亦庄办公楼改造项目,分析了施工现场水锤效应产生的原因,总结出预防水锤现象发生的方法。该方法减少了水锤效应的发生,切实保障了供水管道系统的正常平稳运行,为项目施工管理人员、运行维护人员提供了参考借鉴。

摘要： 大跨斜拉输水管桥管道内水锤效应往往对桥梁结构安全产生重要影响。建立了某斜拉输水管桥有限元模型,对比分析水-管-桥结构的动力特性,进行了管-桥共振复核。通过特征线法求解水锤基本方程,计算了输水工况转换过程中不同阀门关闭历时产生的水锤压力,分析了水锤冲击作用下管桥主要构件的动力响应,对比研究了水锤荷载不同加载方式及不同关阀历时对管桥构件响应的影响规律。结果表明:管道空管及充水满管情况下的自振频率与桥梁结构的固有频率错开度较大,二者没有发生共振的可能;非均匀加载方式使得管桥各构件动力响应相对均匀加载显著增大,位移和应力的增幅大都超过50%,但不会引起构件的失稳或破坏;随着阀门关闭历时的增加,水锤冲击作用减弱,管桥主要构件的动力响应降低,钢桁梁组件中K型支撑杆、横梁、腹杆的响应下降幅度相对较大,桥塔的响应下降幅度较小。

摘要： 针对水处理系统中供水泵在起动和停车过程中容易引发水锤效应的特点,以莱芜钢铁集团有限公司特殊钢系统产品升级技术改造项目炼钢工程水处理系统中的转炉氧枪供水泵为例,分析系统采用高压软起动器技术的必要性,利用恒流软起动方式和斜坡电压下降的停车模式来克服水锤效应;提出增设惯性飞轮来防止停泵水锤的产生;详细阐述了增设惯性飞轮后供水泵电动机转动惯量的复核和起动时间的计算;对高压软起动器在容量选择及计算方式方面进行分析,并就改进措施及方式进行说明,供技术人员参考.

摘要： 电网规模逐步扩大并且向着更高电压等级扩展是电网发展的趋势,目前国内外很多地区已经形成了高压交流互联的大电网,在满足电力输送需求、电网安全稳定、资源优化配置方面发挥了巨大作用.随着交流电网覆盖范围的不断扩大,交流电网输送距离短、远距离送电安全稳定问题突出的弊端开始显现出来,在这种情况下特高压直流输电以其输送容量大、送电距离远的优势很快成为远距离送电的首选送电方式.然而交直流并列的输电方式也给系统带来了直流故障后潮流大量转移到交流电网导致电网失稳的风险.将电网送受端通过背靠背直流进行异步联网成为控制风险的有效措施.在同步联网方式下,电网维持同步运行,主网规模大,机组容量大,主网的频率稳定问题很少出现.而在异步联网方式下,送端电网与受端电网仅通过直流联系,不再维持同步运行,送端电网规模降低,且有大量直流外送,频率稳定问题将成为送端电网面临的主要风险.本文结合2016年云南电网与南网主网异步联网后的实际情况,重点分析送端云南电网频率稳定影响因素并进行仿真计算.结果发现云南电网系统在经受大扰动后，频率稳态特性要优于暂态特性，影响系统频率稳定的因素主要是机组参数(调差系数、水锤效应时间常数)、负荷模型(有功频率因子、ZIP负荷比例)、直流FLC功能、系统旋转备用四个方面。直流FLC功能可有效提高系统暂态和稳态频率稳定特性，且FLC频率死区设置的值越小，对系统频率稳定越有利。负荷旋转备用容量对故障引起功率过剩后系统频率偏差影响不大，对故障引起功率缺额后系统频率偏差影响较大，其值越小，频率偏差越大，特别是暂态频率。

摘要： 第二炼铁厂冲渣水泵电机启动方式采用软启动器,启动电流小,减少了配电容量,有效地避免了水锤效应对水泵系统及管道的冲击,延长了水泵的寿命.本文分析软启动器工作原理和常见故障,以及日常维护。

摘要： 本文根据山萝水电站大坝廊道排水系统投运的实际情况,结合山萝大坝廊道排水系统的特点,提出了山萝水电站长距离排水系统的水锤解决方案,该方案有效解决了当时该排水系统面临的问题,保证了大坝蓄水后电站的安全运行.通过对该控制回路的修改，实现了山萝水电站大坝廊道排水系统的软停机，有效改善了水锤效应，保证了电站的按时截流，为山萝水电站的按时发电打下了坚实的基础。同时用软启动器和缓闭止回阀配合减小水锤效应的方式与其他水锤处理方式相比，需要增加的设备成本最小，处理时间最快，经济效益明显，是当时的最佳处理方案。但该方案在后期的运行当中，出现了水泵运行温度过高、阀门关闭不稳定的情况。对于水锤现象的彻底消除还有待更进一步的研究。

摘要： 针对水锤效应易导致消防器材损坏和人员伤亡的问题,设计了一套基于模糊PID控制技术的车载消防泵压力控制装置,该装置能根据消防水压实际值与设定值之间的差值大小应用不同的控制规则,快速调整发动机转速,使消防泵输出保持设定值,有效克服了水锤效应对消防作战的影响.

摘要： 温州市大门大桥工程是大小门岛港区连接温州大陆的跨海大桥.本文以大门大桥工程主桥斜拉桥为工程背景,对跨海斜拉桥过桥水管振动作用进行研究.对过桥水管水锤效应引起的桥梁结构的应力、挠度等各方面进行分析研究,结果表明水锤效应产生的动力效应不会影响桥梁结构的安全运营及行车舒适度.建模计算了斜拉桥结构的固有频率与输水管道内恒定流频率的波动范围,计算结果显示二者产生共振的可能性不会发生.

摘要： 以某工程现场岩质边坡为例,采用与传统裂隙水压力分布不同的水压力分布方式和边坡裂隙中可能发生的水锤效应相配合,分析研究了岩质边坡的稳定性.研究表明,本文所采用的水压力分布方式较为符合边坡中的水压力分布实际情况,可以给出一个较为合理的安全系数;当考虑水锤效应时,质边边坡的安全系数大大降低,说明水锤效应加剧了边坡破坏失稳的过程;本文所采用的水压力分布方式与边坡裂隙中的水锤效应相耦合的计算方法,在边坡稳定性分析中具有参考意义.

摘要： 针对供水系统常因水泵电动机的起、停方式不当,而产生"水锤"效应的问题,分析了供水系统水泵电动机几种典型的降压起动工作原理及特性,分析了传统降压起、停方式与应用软起动装置对"水锤"效应抑制的效果,并结合某供水工程的调试,介绍了软起动装置起动参数的设定及现场故障的判别方法.

摘要： 针对供水系统常因水泵电动机的起、停方式不当,而产生"水锤"效应的问题,分析了供水系统水泵电动机几种典型的降压起动工作原理及特性,分析了传统降压起、停方式与应用软起动装置对"水锤"效应抑制的效果,并结合某供水工程的调试,介绍了软起动装置起动参数的设定及现场故障的判别方法.

摘要： 针对供水系统常因水泵电动机的起、停方式不当,而产生"水锤"效应的问题,分析了供水系统水泵电动机几种典型的降压起动工作原理及特性,分析了传统降压起、停方式与应用软起动装置对"水锤"效应抑制的效果,并结合某供水工程的调试,介绍了软起动装置起动参数的设定及现场故障的判别方法.

摘要： 本发明涉及阀门设备技术领域，且公开了一种可削弱水锤效应的抗震蝶阀，包括管道，所述管道的外部套接有外壳，所述外壳的底部设置有稳定针，所述管道内对应稳定针的位置设置有阀体，所述阀体的上方设置有动作轴，所述动作轴的右侧设置有缓冲机构，所述阀体包括蝶形板，所述蝶形板的上部设置有防震腔，所述防震腔的中部设置有阻隔板。该可削弱水锤效应的抗震蝶阀，通过阀体内设置有防震腔，防震腔的两侧底部设置有连通口，管道内液体通过连通口直接接触防冲浮筏，当水流惯性产生水锤效应时，冲击力向上冲击浮筏，同时防震腔内液位上升，抵消水锤冲击波，从而使阀体受到的冲击大幅降低，大大提高了蝶阀对水锤效应的抗击能力。

摘要： 本发明公开了一种用于抑制水锤效应的水轮机导叶柔性控制方法、系统、装置及存储介质，其方法包括：检测并判断电网侧是否发生大扰动，若否，则保持调速器正常工作；若是，则获取暂态导叶调节时间、暂态过程的不平衡功率的水轮机机组分配量和水轮机机组的额定容量，并通过调速器计算机械功率负阶跃响应幅值；通过调速器关闭导叶，并基于机械功率负阶跃响应幅值获取导叶开度，进行导叶柔性调节；判断导叶柔性调节是否达到暂态导叶调节时间，若是，则重新通过调速器开启导叶；本发明能够有效抑制水锤效应，保证水电机工作的安全稳定。

摘要： 本发明提出了考虑水锤效应的风水协同调频控制方法、控制器及系统，包括：基于风电场实时功率、系统频率，获得有功功率参考值偏差量；风机获取频率下降率，根据各水电机组的水头位置通过查找关系表获得需要叠加的功率增量；根据水电规模设定定时器，判断风机缓慢退出调频的时刻，以避免频率二次跌落造成反调现象的再次发生。在调频初期充分利用风电功率输出灵活可控的特点，叠加反调功率消除水电功率反调的影响；在调频后期的风机转速恢复过程中，充分利用水电机组能提供稳定功率支撑的特性，配合风机恢复转速。

摘要： 本发明涉及建筑工程技术领域，且公开了一种建筑工程用水管水锤效应的装置，包括设备主体，所述设备主体的内部转动连接有锁死机构，所述锁死机构的外围固定安装有减震机构，所述减震机构的背面固定连接有减震壳，所述设备主体的中心固定安装有水管，所述转动齿轮的正面转动连接有偏心杆，所述转动齿轮的外围啮合有滑动卡块。通过限制滑动杆会抵住两端的滑动卡块，同时转动齿轮正面的偏心杆转动至底部，抵在限制滑动杆的正上方，从而达到锁死水管的效果，通过减震块再次将力传递到底部的固定块上，而在固定块与减震块之间的减震弹簧最终将两者之间的力进行分散，从而达到了减震的效果。

摘要： 利用水锤效应的机械能输出装置及方法，涉及水利设施技术领域。利用水锤效应的机械能输出装置，包括水锤效应室、动力管、换向阀、中转罐、蓄能罐、液压马达和液压油箱；中转罐、蓄能罐、液压马达、液压油箱依次首尾连接，而形成环形液压油路。一种利用水锤效应的机械能输出方法，基于利用水锤效应的机械能输出装置，通过换向阀的交替关闭和打开，使液压油在环形液压油路中循环流动，持续的驱动液压马达做功。本发明提供了一种针对水锤效应的全新的利用方式，可将水锤效应中蕴含的能量通过液压马达转换为机械能，解决了目前针对水锤效应的利用方式单一，应用场景狭窄的问题。

摘要： 本发明公开一种基于水锤效应的液滴发生器及其工作方法，涉及液体微粒化及液滴制造技术领域，包括电磁铁、固定块、永磁铁、盖板、壳体、液体管和毛细管，盖板固定于壳体的上部，固定块固定于盖板的上部，电磁铁固定于固定块的上部，固定块中设置有竖向空腔，竖向空腔贯穿固定块的底面，竖向空腔侧面的顶部和底部均设置有若干个径向贯通孔，永磁铁滑动安装于竖向空腔中；液体管设置于壳体的侧壁上且与壳体的内部连通，毛细管由壳体底面的中部伸至壳体的顶部，盖板的下表面设置有环形槽，盖板的下表面的中部为球形凹面，球形凹面与毛细管的顶端之间存在空隙。该液滴发生器及其工作方法，结构简单，便于调节产生液滴的尺寸、速度、温度以及频率。

摘要： 本发明涉及管道技术领域，具体公开了一种具有抗水锤效应的抗菌PE给水管及制备装置，微型驱动件安置于活动腔内，微型驱动件的输出端与活动杆固定连接，活动块与活动杆固定连接，抵持块与过渡通道滑动连接，活动块上具有第一斜面，抵持块上具有第二斜面，第一斜面与第二斜面相互抵持，过渡通道的一侧具有第一侧槽，第一滑块的一端与抵持块固定连接，第一滑块的另一端与第一侧槽的内壁滑动连接，第一弹簧的两端分别与第一侧槽的内部和第一滑块固定连接。通过上述结构的设置，能够减缓过水通道内流体的流速或压力，进而可以有效的减缓管路内水锤效应的产生，从而有效的减缓流动的水对管路的破坏作用。

摘要： 本发明公开了一种逆流再生EDI装置的水锤效应消除系统及方法，包括进水口、产水口、浓进水口、极水出口、浓水出口，EDI模块可模块化设计布置，设置的产水母管拱桥管道、极水母管拱桥管道、浓出水母管拱桥管道的底标高高于EDI装置最高点，保证所有的EDI模块始终处于满水状态，避免模块断水及水流因惯性突变。产水母管手动隔膜阀位于不合格产水排放自动阀和合格产水排放自动阀前的产水母管上，控制合格产水和不合格产水流量大小并维持一致，极限缩减流量突变可能性，实现稳压保护作用，避免水锤效应影响。并完善系统压力表、流量计配置方式，避免黑匣子操作，提升系统数据化、可视化水平。

摘要： 本发明公开了一种计及上升时间的电水锤效应冲击波幅值计算方法。该方法通过对电极两端施加纳秒级脉冲电压，基于场致电离Zener方程计算初始时刻电离产生项；建立电弧等离子体流体动力学模型，进行迭代运算，计算任意时刻电极间电场强度分布和粒子浓度分布；采用模型迭代运算后数据，计算等离子体电弧通道瞬时电流、瞬时功率、沉积能量；实现对流注主放电阶段产生的激波的幅值的计算。通过本发明，实现对水中纳秒脉冲放电进行建模分析，不仅可以反应电弧等离子体起始和发展特性，还可以定量计算击穿后的电流、瞬时功率、沉积能量以及激波幅值。加深对水中纳秒脉冲放电的放电过程与激波传递过程理解，对揭示两过程之间联系具有指导意义。

摘要： 本发明涉及灌溉管网技术领域，且公开了一种基于水锤效应的管道抗堵再混合装置，包括混合管道、震动发生器以及电磁阀，其特征在于：所述混合管道的输入端连接输水管，所述混合管道下方设置有震动发生器，所述混合管道的输出端连接有电磁阀，所述震动发生器的输入端与混合管道之间通过单向阀连接，所述震动发生器的输出端越过电磁阀通过单向阀与震动发生器的输出管路连接。本发明基于水锤效应的管道抗堵再混合装置，该装置将水锤效应产生的巨大能量转化为偏心转动，偏心转动产生的离心力形成一定频率的震动，并利用震动将管壁沉淀的肥料以及水垢震落并震碎，起到抗堵以及肥料再混合的效果。