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1、精选优质文档-倾情为你奉上输油管道瞬变流复习概要一、基本概念 1、不稳定流动的概念 答:不稳定流动指的是管道内任意一点流体参数(速度,压力)不仅与空间有关,还与时间有关。 2、输油管道的水击事故 答:1.有计划地调整管道输量,如改变阀门的开度;泵站泵机组的停车;中间站的启动和停输;泵机组的转速调节。2.管道的某些操作程序;如管道首末站倒罐,顺序输送过程中的油品切换;分输,注入等。3.管道运行中出现的事故:阀门的误操作。泵机组机械故障;中间站突然停电;管道发生泄漏和管道破裂等缺陷。 3、短管水击的基本过程 答:短管水击的四个过程,看课件或课本,有详细描述。 4、短管水击的周期、直接和间接水击 答
2、:水击周期 管路周期 当关阀时间小于,为直接水击,否则为间接水击。 5、压力波的影响因素 答:具体叙述。 6、惯性水击压力 答:,了解推导过程,上游取正,下游取负。 7、长输管道水击的特点、产生的原因 答:长输管道水击特点:1.长输管道的水击分析中需要考虑摩擦的影响。2.长输管道发生事故后需要考虑管道的充装压力。3.长输管道距离长,水击波传播和反射的时间长。4长输管道是一个统一的水力系统,某处发生水击扰动后,将影响全线的运行情况。5.长输管道操作复杂,引起水击的影响因素复杂 长输管道的水击原因:1.有计划地调整管道输量,如改变阀门的开度;泵站泵机组的停车;中间站的启动和停输;泵机组的转速调节。
3、2.管道的某些操作程序;如管道首末站倒罐,顺序输送过程中的油品切换;分输,注入等。3.管道运行中出现的事故:阀门的误操作。泵机组机械故障;中间站 突然停电;4管道发生泄漏和管道破裂等缺陷。 8、增压波、减压波、正反射、负反射 10、液体中含气对压力波传播速度的影响(包括概念延伸) 答:液体中含气量的越多,压力波传播的速度越低。 延生:相同条件下,油田地面集输管道中水击波的传播速度小于单相油品输 送管道 11、瞬变分析中摩阻的影响如何考虑,为什么 答:瞬变流分析中摩擦阻力采用准二次近视,因为摩擦项在微分方程中无法 积分 12、特征线方程 答: 13、相容性方程 答: 14、为什么要利用有限差分方
4、程求解 答:因为摩擦项不可积分。 16、初始点、内点、边界点定义 答:初始点:指的是发生水击之前管道沿线各点,压力和流量由稳态计算求得。 内点:是相容性方程连续的点。 边界点:凡是使得相容性方程不连续的点。 17、水力瞬变过程的影响区 答:影响区内各点的压力和流量可以通过相容性方程求解,影响区内上一时步相邻两点流量和压力决定 18、矩形网格法时步和距步的关系 答: 19、差分形式的特征线方程 答: 20、各种简单的边界条件的方程建立 答:泵。阀门。分输。变径。注入等边界条件的建立 21、简单的组合边界条件 答:泵和阀门;泵和加热炉等 22、超前保护的原理、条件 答:原理:水击压力波是机械波,具
5、有波的传播特性,可以相互叠加。 条件:灵敏的SCADA的系统和水击保护程序 23、一般调节过程所产生的扰动情况 24、SCADA系统的功能 答:远控。检测。数据采集和分析。警报二、计算题 1、计算压力波传播速度 2、计算惯性水击压力 3、计算传播时间 4、分析各种因素的影响 5、简单的特征线计算方法应用 6、简单管道不稳定分析 例题 1.一条长5000米4268的输水管道(第一种约束),管材的弹性模量为E=MPa,水的体积弹性系数为K=2400MPa,某段时间管道的运行流速为V0=1.2m/s,终点压力为0.7MPa,泊松比为0.3。(不考虑摩擦阻力)。 1、如果管道终点阀门突然关闭,问阀门关
6、闭后有多少流体流入管子? 解:提示:在时间段内,流体以流入管道。 2、反射波到达阀门处的时间为多少? 解:提示: 3、阀门上游最大压力升值是多少? 解:提示: 4、如果管道终点阀门突然改变流速V=0.5m/s, V=1.5m/s等。2. 一条长520公里5088和5298的输油管道,管材的弹性模量为E=MPa,油的体积弹性系数为K=1380MPa,中间有5个泵站,布置如图。管道某段时间的稳态运行输量为Q0=750m3/h,508的阻力系数为f1,529的阻力系数为f2。密度为840kg/m3 ,泊松比为0.3 。本题无图,故无直接答案,只注明思路 1、如果第三站突然意外停电,问第二站和第四站站控系统受到该事故扰动的时刻为 多少? 解:算2#3#站间波速,计算,同理算3#4# 2、如果SCADA系统在事故发生后25秒动作,扰动波和拦截波在何处相遇? 解:;两波的传波 3、管道有多少个组合边界? 解:具体图具体分析 4、若时步为2秒,各站间的距步为多少? 解:提示:三、解答题:1. 用特征线法写出如图所示的作为反射边界的边界条件方程组。不发生越站发生越站流程专心-专注-专业