保持系统水力稳定性

1、浅谈如何保持系统水力稳定性【摘要】：采用依次关闭各支路，然后计算未关闭支路的流量的方法，分析和对比异程系统与同程系统的稳定性。得到如下结论：异程系统，从离热源最近的支路到最远支路，稳定性依次变差。同程系统的稳定性具有对称性，即网路中部的支路稳定性最差，越往两端，支路的稳定性越好。同程系统的稳定性总体上不如异程系统。【关键词】：水力稳定性；耦合干扰；异程系统；同程系统abstract: the turn close of each branch, and then calculatenot closed the slip road traffic, drs system of analysis

2、andcomparison with the way the system stability. the followingconclusions: the drs system, from the heat source the sliproad to the farthest slip, stability, in turn worse. with thesymmetry of the process stability of the system, networkcentral branch stability of the worst, more to the both ends,th

3、e better the stability of the slip road. the drs system withprocess stability of the system overall is better.key words: hydraulic stability; coupled interference; drssystem; the same process system中图分类号: p512.2+2 文献标识码：a文章编号：2095-2104（2012）1 序 言流体输送系统中，各支路间、各用户间、各末端设备间流量的藕合干扰问题，就是水力稳定性（简称稳定性）问题。比如，

4、一个支路变动阀门开度改变流量，对其它支路的流量影响较大，就可以说系统的稳定性较差；反之，则系统的稳定性较好。对于一个支路，其它支路进行流量调节时，对该支路的流量影响较大，就可以说这个支路的稳定性较差；反之，则这个支路的稳定性较好。热水供暖系统空调冷冻水系统以及空调的风系统等，任务都是将热量和冷量输送给末端设备。这种系统有一个突出的特点，就是常常需要根据热、冷负荷的变化调节流量。这样就产生了一个问题：整个系统是一个相互联系的整体，某个用户、某个末端设备的流量调节，势必引起其它用户、其它末端设备的流量变化，而这个变化又往往是人们不希望出现的。这样既影响了供暖或空调的质量，又浪费了能源。所以，提高系

5、统的稳定性，既是供暖空调效果的需要，也是节能的需要。同程系统和异程系统是供热和空调工程中两种基本的系统型式，本文针对这两种系统进行稳定性的分析和比较。所采用的方法，完全可以用于对其他影响稳定性的各种因素的分析。2 异程系统的稳定性具有六个支路的异程系统，给定各分支的阻抗在表1中。泵的特性曲线为h=36.0-0.075q-0.003q2。不难验证在这样的条件下，各支路的流量均为4m3/h，以此为设计工况，分别关闭各支路，计算出其它支路的流量偏离系数在表2中。表1 异程系统阻抗分布( h /m)注：将各支路与各管段统一编号,16分支为支路，其它分支为管段。表2异程系统 、 、 的计算结果由表中结果

6、，对于异程系统可归纳出如下规律：1）关闭支路之前的各支路，由前至后，x值是逐渐增大的，关闭支路之后的各支路，x值相等，且大于关闭支路之前的各支路。这在理论上的解释是：关闭某个支路将使系统总流量减小，因而关闭支路之前的干管流量减小，压力损失减小，干管的水压线变得平缓。与此相应，各支路的作用压差虽然都有所增加，且增幅却不相同，前边小，后边大。对于关闭支路之后的网路，因阻抗分布没有改变，因而流量比不变，x值相等。2） 值由前至后逐渐增大，说明越靠近热源的支路，受其它支路的调节干扰越小，稳定性越好，反之越往网路未端，支路的稳定性越差。3）越靠近热源的支路 值越小，说明该支路的调节对其它支路的影响越小；

7、反之越往网路末端的支路， 值越大，说明该支路的调节对其它支路的影响越大。各支路 值与 值的大小顺序完全相同，说明一个支路的调节对其它支路的影响，和其它支路的调节对该支路的影响，具有高度的一致性。4）未端的两个支路由于是纯粹的并联关系，所以它们之间的相互影响是相同的，它们受其它支路的影响也是相同的。3 同程系统的稳定性有六个支路的同程系统。为了与异程系统比较,各支路的流量仍取4m /h；供水干管的阻抗采用与异程系统相同的数值； 回水干管将异程系统的8、9、10、11倒置；各支路的阻抗,按照最小阻抗与异程系统相同的原则确定为：s = s = 0.665, s = s = 0.540s= s = 0

8、.500。而对于回水母管 7,分为两种情况:与异程系统相比,回水母管长度未增加。如图3 所示,干管成为一个环形,就可以不增加回水母管的长度。与之相应, 泵的特性为h=26.64-0.075q-0.003q2。则x、 的计算结果如表3所示。2)在许多情况下,同程系统是需要增加母管长度的。这里将回水母为h=36.0-0.075q-0.003 q2。则计算结果如表4所示。表3 同程系统的计算结果 ( 母管长度不增加 )表4同程系统的计算结果 ( 母管长度增加 )由表3和表4，可归纳出同程系统稳定性的一些规律：（1）支路1与6，2与5，3与4具有相同的稳定性，即支路的稳定性具有对称性。（2）稳定性最差

9、的支路是中间支路，越往端部的支路，稳定性越好。（3）各支路间的稳定性差别小于异程系统。 的最大值与最小值的差,在表2的异程系统结果中为1.151-1.024=0.127;而在母管长度不增加的同程系统中为1.135-1.081=0.054,在母管长度增加的同程系统中为1.152-1.097=0.055。（4）与异程系统相比，支路、的稳定性有所下降，支路、的稳定性有所提高。如果将各支路的 按大小排序，对应比较，则母管长度不增加的同程系统有两个小于异程系统，四个大于异程系统。而母管长度增加的同程系统全都大于异程系统。由此可见，同程系统的稳定性总体上不如异程系统。（5）母管长度增加将使系统的稳定性变差。4 结论异程系统，从离热源最近的支路到最远支路，稳定性依次变差，即最近支路稳定性最好，最远支路稳定性最差。同程系统的稳定性具有对称性，网路中部的支路稳定性最差，越往两端，支路的稳定性越好。同程系统的稳定性总体上不如异程系统，并且母管愈长，稳定性愈差。当然，稳定性的优