目前尚無(wú)現(xiàn)成的壓力波動(dòng)預(yù)止閥計(jì)算模型可供選用，需要根據(jù)其工作原理構(gòu)建相應(yīng)的計(jì)算模 型。壓力波動(dòng)預(yù)止閥與普通閥門(mén)的主要區(qū)別在于管道內(nèi)首次出現(xiàn)壓力下降時(shí)便打開(kāi)，讓返回的水錘波不再受止回閥的阻擋，順暢地排放到外界，以消除高壓水錘。據(jù)此，參考普通閥門(mén)的計(jì)算模型，可建立壓力波動(dòng)預(yù)止閥的模型，如圖1所示。圖中Q為流量；①②代表不同的管號(hào)；N，NS，1，2,為管道內(nèi)節(jié)點(diǎn)；Δx1，Δx2為不同管道的節(jié)點(diǎn)間距；Δt為時(shí)間步長(zhǎng)；C⁺，C^-分別為正特征線和負(fù)特征線。

圖1壓力波動(dòng)預(yù)止閥計(jì)算模型

瞬變流情況下，當(dāng)條件滿足式(1)，壓力波動(dòng)預(yù)止閥便開(kāi)啟動(dòng)作。

式中：x為開(kāi)啟設(shè)定壓力系數(shù)，0＜x＜1

定常流情況下，可寫(xiě)出通過(guò)閥門(mén)孔口方程為

式中：Q0為定常狀態(tài)下的流量；H0為定常狀態(tài)下的損失壓頭；(C_dA_G)0為閥門(mén)流量系數(shù)乘以開(kāi)啟面積。

對(duì)于其他開(kāi)度下，有

式中：ΔH是通過(guò)閥門(mén)時(shí)的壓頭降。

定義量綱一的閥門(mén)開(kāi)度為

對(duì)于正方向流動(dòng)，孔口方程為

考慮壓力管道的相容性方程為

聯(lián)立方程(4)，(5)，(6)，得

對(duì)于負(fù)方向流動(dòng)，孔口方程為

聯(lián)立方程(6)，(7)，(10)，得

求解出流量Q后，代入相容性方程便可求解出壓力頭H。

上述計(jì)算模型可加入到HAMMER，PIPE，FIow-master等商用水錘分析軟件或自編程序中使用。

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