Page 44 - 2022年第53卷第4期

度 y 随泄压阀口径的减小而增加，最大流量 Q 随泄压阀口径的减小而减小，这些使得出水管最大
max max
水压 H 随着泄压阀口径的减小而增加；（3）在泄压阀口径达到一定程度后，机组反向最大转速变
3，max
化微小；（4）泄压阀对消减管道最小负压效果微小。
图 4 示出了水击泄压阀口径 DN=0.15 时的泄压阀开度和流量的过渡过程曲线，其中水击泄压阀的
开启和关闭过程是非线性的，原因是导阀经历了多次的开启和关闭过程。另外，在出水管桩号 1865 m
至出口发生了液体汽化的液柱分离现象，发生了弥合水击，冲击水压超过初始水压的 1.6 ~ 2.4 倍，
但是没有超过管道承压能力。
5.3 泄压阀线性启闭时间的影响 在水击泄压阀临界水压 H =1.15H =361 m 条件下，当 6 台泵同时事
r
cri
故断电时，不同泄压阀线性启闭时间 T 和 T 时水力过渡过程特征参数列于表 3。
open close

开度，相对流量

t/s t/s
图 4 水击泄压阀开度、流量、水压瞬变曲线

表 3 水力过渡过程特征参数一览表
水泵 水击泄压阀 水压
泄压阀
3
口径/m T Q min /s q min n max T open/s T close/s y max Q max/(m /s) T opn/s T cls/s H 3,max/m h 3,max
1.42 -0.76 -0.75 0.3 30 0.49 0.40 0.21 21.29 422.9 1.41
1.42 -0.77 -0.75 0.5 30 0.41 0.36 0.31 18.38 428.6 1.43
1.42 -0.77 -0.76 1.0 30 0.34 0.32 0.55 16.45 432.9 1.44
1.42 -0.77 -0.76 2.0 30 0.29 0.30 1.03 15.49 435.2 1.45
0.15
1.42 -0.76 -0.75 0.2 50 0.56 0.43 0.13 32.82 415.8 1.38
1.42 -0.76 -0.75 0.2 40 0.56 0.43 0.14 28.59 415.8 1.38
1.42 -0.76 -0.76 0.2 30 0.56 0.43 0.15 23.19 415.8 1.38
1.42 -0.76 -0.76 0.2 10 0.56 0.43 0.28 14.00 415.77 1.38
观察表 3 可得下述结论：（1）在其它条件不变的情况下，泄压阀主阀线性开启时间 T 越短，则
open
主阀实际最大开度 y 越大且实际开启时间 T 越短，出水管最大水压 H 越小。例如，当 T 从 2 s
max opn 3，max open
减小到 0.2 s 时，y 从 0.29 增加到 0.56，T 从 1.03 s 减小到 0.15 s，H 从 435.2 m 减小到 415.77 m。
max opn 3，max
（2）在其它条件不变的情况下，在泄压阀主阀线性关闭时间 T 的一定范围内。例如 T =10 ~ 50 s，
close close
y 和 H 几乎没有变化，但是，T 的变化与 T 成正比。（3）在泄压阀口径达到一定程度后，T
max 3，max cls close open
和 T 对机组反向最大转速 n 的影响微小。
close max
图 5 和图 6 分别示出了泄压阀开度和流量的过渡过程曲线，其中：图 5 对应 T =0.2 s、T =50 s，
open close
而图 6 对应 T =0.2 s、T =10 s。
open close
观察图 5 和图 6 可知：虽然泄压阀主阀线性关闭时间 T 对机组最大反向转速 n 和出水管最大
close max
水压 H 影响微小，但对于泄压阀主阀关闭过程影响较大。当 T =50 s 时，主阀关闭过程波动不
3，max close
大，泄压阀开度 y 与 t 近似线性关闭。但是，当 T =10 s 时，主阀关闭过程波动剧烈，泄压阀开度 y
close
与 t 成锯齿状，主阀多次经历关开交替状态。
— 418 —