|
Расчет переходных процессов (гидроудар)
Компания Политерм закончила разработку
нового расчетного модуля для численного моделирования переходных
процессов (в частности гидравлического удара) в трубопроводных
системах водоснабжения (см. статью «Применение современных
информационных технологий при расчете гидравлического удара
в системах водоснабжения» в разделе Статьи
и советы).
Расчет нестационарных процессов включен
в программно-расчетные комплексы ZuluHydro
для ГИС Zulu и ZuluArcHydro
для ArcGIS 8.x.
Трубопроводная сеть состоит из участков (труб) и узлов. Распространение
волн сжатия и разряжения в трубах описывается квазилинейной
системой дифференциальных уравнений первого порядка с частными
производными, решение которой находится численным методом
характеристик. Скорость распространения волн ввиду наличия
растворенного воздуха существенным образом зависит от давления.
В программе так же учитывается влияние упругости стенок трубы
на скорость распространения волн.
В узлах имеется возможность размещать различные
объекты: резервуар, насос, задвижка, обратный клапан, колодец
(соединение труб), потребитель, воздушный колпак и так далее.
Каждым объект характеризуется набором параметров, а насосы
и задвижки имеют еще характеристики (Q-H и другие).
Гидроудар в трубопроводных системах возникает чаще всего при
включении и выключении насосов, а также при открытии и закрытии
задвижек. Гидравлический удар является следствием быстрого
выполнения одного или нескольких перечисленных действий и
может усугубляться наличием воздушных полостей в трубах.
Отметим, что наряду с зонами повышенного давления определенную
опасность представляют и зоны пониженного давления, в этом
случае возможен подсос грунтовых вод в систему водоснабжения
и эффекты, связанные с кавитацией.
Программа обеспечивает хорошее быстродействие.
Ограничения на размеры сети не выявлены.
Использование ГИС упрощает ввод информации и облегчает анализ
результатов расчета.
Для анализа переходных процессов программа
предоставляет следующую информацию:
- В процессе расчета пользователь имеет
возможность наблюдать в реальном времени распространение
бегущих волн давления и скорости вдоль любого маршрута.
- По результатам расчета производится построение
графиков наибольшего и наименьшего давлений в каждой точке
вдоль этого маршрута.
- Приводятся графики изменения давления
в зависимости от времени для ряда выбранных точек наблюдения.
- В базы данных заносятся значения наибольшего
и наименьшего давлений для каждого участка и узла сети с
указанием времени возникновения этих давлений, а для участка
указываются и соответствующие точки.
|
