1、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：水击周期 4La管路周期 2当关阀时
2、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： (1)kaDE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。aHVg7、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。2.
3、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： dxVat13、相容性方程答： :sin02aVHCdtgtgD:ia
4、Vtt14、为什么要利用有限差分方程求解答：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： dxat19、差分形式的特征线方程答： t20、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
5、力波是机械波，具有波的传播特性，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=207000MPa，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
6、道终点阀门突然关闭，问阀门关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。La0V2、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： aHVg4、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=207000MPa，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
7、 。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#23la2、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： xat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 ,1,1,1, 1,1,1, ,0,0,1,1,01,:+:iNiiNi iiiNpi piNiwimiiipi piiiwimiiiipipiiCHRSQSfxSRHCQSfx222221RpRppppf vvanbnbQkQk炉 调 节 阀 单 向 阀发生越站流程 ,1,1,1, 1,1,1, ,0,0,1,1,0,1,:+:iNiiNi iiiNpi piNiwimiiipi piiiwimiiiipipipiCHSRQSfxSHCSfQx2vk单 向 阀
