HAMMER水锤分析软件及其数值模拟结果的验证
舰船首尾移水系统水锤特性仿真与试验
舰船首尾移水系统水锤特性仿真与试验舰船首尾移水系统是指舰船在泊位或过闸时，利用舱内水的重力作用进行调整水平使船身平稳地上升或下降的系统。
该系统主要由水泵、水管、水箱、配水阀门和泄水口等组成。
然而，在系统运行过程中，会产生水锤现象，对系统和设备造成损坏，甚至是船舶安全事故的隐患。
为解决这一问题，需要对水锤特性进行仿真与试验研究。
本文重点介绍舰船首尾移水系统水锤特性的仿真与试验。
一、水锤现象原因分析水锤现象是由于开关放液、电机停止或泵变频调速时，机械能的消失与水流动能之间的不平衡引起的。
在移水系统中，当配水阀门在移动过程中，上游的水流的速度改变，水质也发生了改变。
根据水动力学原理，水流速度的变化、流动路径的改变和水压的变化都会引起水的振动和冲击，从而产生水锤现象。
二、水锤特性仿真研究为了更好地了解和控制水锤现象，需要对系统进行仿真研究。
仿真过程包括建立舰船首尾移水系统的数学模型，在Simulink 软件中进行仿真，并根据仿真结果分析水锤特性。
1. 建立数学模型数学模型的建立是仿真研究的关键。
舰船首尾移水系统的数学模型包括水管、水泵、水箱、配水阀门和泄水口等各个部分，各部分之间通过水流动能进行能量转化和传递。
模型中考虑了水管的压降、阀门的开启和关闭、水箱容积变化、水泵的变频调速等因素。
2. 进行仿真实验在Simulink软件中，根据数学模型进行仿真实验。
通过仿真运行，可以观察和记录系统各组件水力参数和流量变化，判断系统是否存在水锤现象。
3. 分析仿真结果根据仿真结果，可以分析系统的水压力变化、水流变化、共振频率等水锤特性，并根据结果进行系统优化和改进。
三、水锤特性试验研究仿真研究只是对系统水锤特性的理论推测，在实际运行中还需要进行试验研究，以验证仿真研究的结果并寻找更好的解决方案。
1. 建立试验设备试验设备包括一套舰船首尾移水系统和测试仪器。
建立试验设备时需要考虑系统的实际条件，设备的安全性和可靠性。
轨姿控液体火箭发动机水击仿真模拟
轨姿控液体火箭发动机水击仿真模拟张峥岳;康乃全【摘要】Taking the liquid rocket engine of orbit and attitude control system as the study object, an emulator was established with AMESim according to the modular modeling idea. The simulation computation of water hammer pressure in the pipeline while the engine system was working was per- formed. The results show that the running of orbit control engine is a major factor creating high water hammer. The compared result of theoretical calculation and test data indicate that the simulation mod- els can give reasonable descriptions for generative process of water hammer. The measure to reduce the amount of water hammer is introduced.%以轨姿控液体火箭发动机为研究对象，根据模块化思想，利用AMESim建立了仿真平台，仿真计算了发动机系统工作中管路的水击压力。
结果表明：轨控发动机的工作是引起大水击的主要因素。
通过与理论计算和试验数据的对比表明，仿真模型较好地描述了管路水击的生成过程。
介绍了减小系统水击量的措施。
【期刊名称】《火箭推进》【年(卷),期】2012(038)003【总页数】5页(P12-16)【关键词】轨姿控液体火箭发动机;水击;仿真;AMESim【作者】张峥岳;康乃全【作者单位】北京航天动力研究所,北京100076;北京航天动力研究所,北京100076【正文语种】中文【中图分类】V434-340 引言轨姿控液体火箭发动机已广泛应用于空间飞行器之中，其主要作用是轨道控制、姿态控制、航天器的对接和交会等。
重力流输水管道水锤与防护措施研究
给水排水工程Water Supply&Drainage Engineering 重力流输水管道水锤与防护措施研究申屠华斌I,毛燕芳I,张逸夫2,柳景青2（1.上海市水利工程设计研究院有限公司，上海210061；2.浙江大学建筑工程学院，浙江杭州310058）摘要：依托某长距离输水工程，借助hammer软件对输水管道进行关闭阀门工况模拟，发现处于重力流上游的管道在关闭阀门时，未岀现严重的水锤危害，但是处于下游的管道则在沿线多处发生断流弥合水锤，岀现了较大的负压或正压。
经分析研究采用空气阀与超压泄压阀组合方案，用hammer软件进行拟合发现在沿线输水管道设置空气阀能够消除负压及由此产生的断流弥合水锤，在管道下游末端安装超压泄压阀以释放超出正常范围的水锤正压，可以保证输水系统在最不利的水力过渡过程中安全运行。
关键词：重力流；输水管道；水锤；供水安全；空气阀；超压泄压阀中图分类号：TU991.39文献标志码：B文章编号:1009-7767（2019）01-0115-04On Preventive Measures for Water Hammer of Gravity Flow PipelineShentu Huabin,Mao Yanfang,Zhang Yifu,Liu Jingqing供水管线是城市基础设施中的重要组成部分，供水管网运行状况与居民日常生活用水密切相关，而对市政管网的优化设计一直是专家学者研究的热点，供水管线设计不合理将引发水锤等安全事故，导致供水服务设施中断，给居民的生活和生产带来严重的影响。
近年来，水锤等安全事故多发，主要体现在2方面：1）由于我国水资源分布不均匀，长距离输水工程日益增多，如南水北调工程、陕西省引黄工程;2）随着城市化进程加快，现有市政管网基本实现城乡一体化，供水管网拓扑结构更加错综复杂。
国内外不少专家学者均对水锤与防护进行了研究,Vitkovsky等”采用遗传算法,Bergant等卩〕利用粒子群优化算法等智能算法对水锤防护的设计参数进行了优化。
陡峭地形高压供水工程水锤计算分析及消除方案
锤进行分析，确定系统应采取的有效防护措施，控 制 了水泵倒转及水锤压力波动。 １ 工 程 概 况 １．１ 工 程 简 介
本工程供水系统分为山上四级增压供水和山下 重 力 流 供 水 ２ 部 分，整 个 供 水 区 域 高 日 用 水 量 ４ ０００ ｍ３，供 水 水 源 来 自 山 下 水 厂，水 厂 修 建 ２× ＤＮ４００供水管线 敷 设 至 山 上 调 蓄 水 池。 调 蓄 水 池 作为山上增压系统中第一级增压泵房的吸水池同时
第４６卷 增刊２０２０年
给水排水
ＷＡＴＥＲ ＆ ＷＡＳＴＥＷＡＴＥＲ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ
Ｖｏｌ．４６ 增刊２０２０
·给排水管网·
陡峭地形高压供水工程水锤计算分析及消除方案
梅 青 王 洋 杨 力 饶 磊
（北 京 市 市 政 工 程 设 计 研 究 总 院 有 限 公 司 ，北 京 １０００８２）
３４５
第４６卷 增刊２０２０年
给水排水
ＷＡＴＥＲ ＆ ＷＡＳＴＥＷＡＴＥＲ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ
Ｖｏｌ．４６ 增刊２０２０
也作为山下重力流供水的高位水池。供水工程总体 示意如图１所示。本文仅对第一级增压系统进行水 锤计算分析。
锈 钢，管 径 为 ＤＮ２００，管 道 外 径 Ｄｅ２１９，壁 厚 １０ ｍｍ，其敷设方式为埋地。正常运行工况下，系 统 最大压力 为 ２８０ ｍ，最 小 压 力 为 ４５ ｍ，系 统 设 计 压 力 为 ４．０ ＭＰａ。 管 道 流 量 为 ９２ ｍ３／ｈ，流 速 为 ０．８２ ｍ／ｓ。管道计算波速为１ ３２８．７７ ｍ／ｓ。
摘要 高压供水工程中水锤压力是影响系统安全性的重要因素 ，尤其在泵站发生断电事故工况
下的水锤问题最 为 严 重。 以 某 山 区 四 级 压 力 供 水 系 统 中 第 一 级 增 压 供 水 系 统 为 例，运 用 Ｂｅｎｔｌｅｙ
Hammer软件在输水管道水锤分析中的应用
Hammer软件在市政管道中的应用田文军（Bentley 软件（北京）有限公司）摘要：本文介绍了水锤的基本概念，危害和工程中的预防。
根据建设工程中的问题提出预防水锤发生的措施，以提高供水系统的运行安全和可靠性，进而降低投资成本简化运行。
并通过Bentley Haestad HAMMER 展示电算法在水锤预防当中的应用。
关键词：Hammer 水锤供水系统长距离输水爆管建设成本运行管理水力计算计算机模拟1.水锤危害及其防控1）水锤的定义水锤是指在压力管道中由于液体流速的急剧变化，造成管中的液体压力显著、反复、迅速地变化，（例如水泵骤停、突然关闭阀门），由液体的压缩性和管道的弹性引起的输送系统中的压力波动，在压力急剧升高的位置产生破坏。
水锤的破坏力惊人，对管网的安全平稳运行是十分有害的，容易造成爆管事故。
防止水锤爆管事故的方法有：输水系统中加调压装置，改变管网布置和构成，以达到改变水锤冲击波频率和强度的目的。
2）水锤的危害水泵启动和停机、阀门启闭、工况改变以及事故紧急停机等动态过渡过程造成的输水管道内压力急剧变化和水锤作用等，常常导致泵房和机组产生振动。
由于水锤的产生，使得管道中压力急剧增大至超过正常压力的几倍甚至十几倍，其危害很大，会引起管道的破裂，影响生产和生活。
因此必须在长距离压力管段输送系统中安装安全装置。
水锤有正水锤和负水锤之分，它们的危害有：正水锤时，管道中的压力升高，可以超过管中正常压力的几十倍至几百倍，以致管壁产生很大的应力，而压力的反复变化将引起管道和设备的振动，管道的应力交变变化，将造成管道、管件和设备的损坏。
负水锤时，管道中的压力降低，应力交递变化，出会引起管道和设备振动。
同时负水锤时，管中产生不利的真空，造成水柱断流，和再次结合形成的弥合水锤，对管道破坏更为严重。
目前我国泵站相关设计规范（室外给水设计规范GB50013-2006;泵站设计规范GB/T 50265-97）中对水锤防护的计算已经做以相应的规定。
南水北调配套工程有压输水管道水锤计算及防护措施
Science and Technology &Innovation ┃科技与创新2017年第19期·13·文章编号：2095－6835（2017）19－0013－03南水北调配套工程有压输水管道水锤计算及防护措施韩李明（河北省水利水电勘测设计研究院，天津300250）摘要：河北省南水北调配套工程水厂以上输水管道工程中大量采用了管道、暗涵等作为输水方式，输水距离从几百米到上百千米不等，水锤分析难度大、防护措施复杂。
以配套工程某设计单元为例，基于Bentley －Hammer 软件建立了长距离有压输水管道水锤计算模型，将管道末端的阀门关闭时长作为控制条件进行水锤数值模拟。
计算结果表明，通过合理地延长阀门关闭的时长能够有效地减小水锤压力。
结合计算分析结果，提出了通过优化管道纵断布置和合理布置进排气设施来减少水锤压力的防护措施，并对管道的运行调度作了相应的要求，为南水北调配套工程其他管线工程提供了相应的参考。
关键词：长距离输水；有压管道；水锤计算；防护措施中图分类号：TV68文献标识码：ADOI ：10.15913/ki.kjycx.2017.19.0131工程概况河北省南水北调配套工程引水水源为南水北调中线河北段，供水范围包括京津以南的邯郸、邢台、石家庄、保定、廊坊、衡水、沧州7个设区市、92个县（市、区）、26个工业园区。
配套工程建设分为4条大型输水干渠和7个地市水厂以上输水管道工程，主要建设内容包括：新建改造石津干渠、廊涿干渠、保沧干渠、邢清干渠4条大型输水干渠，新建邯郸、邢台、石家庄、保定、廊坊、沧州、衡水7个设区市境内从干渠到各供水目标的输水管道，输水形式除石津干渠利用部分原有渠道外全部为管道、暗涵。
配套工程某设计单元输水管道工程采用有压重力输水，进口设计水位为73.5m ，沿线共设5个供水目标，设计供水能力为3.76m 3/s ，各目标供水流量为0.61m 3/s 、2.18m 3/s 、0.305m 3/s 、0.305m 3/s 和0.36m 3/s 。
CAESAR
2371 前言长距离输水管道中的水流状态发生突变（如阀门突然开关、泵突然启停等），由于压力水流的惯性，使管道内水流形成压缩波和膨胀波，并在管道内周期性传递，这种现象即为水锤。
水锤是管道瞬变流动的一种压力波，它的产生是由于管道中某一截面的流速发生了改变，从而使该处压力产生突然地跃升或下降[1]。
水锤引起管道内水压瞬时增大，可达管道正常工作压强的几十倍至数百倍。
压力大幅波动，可导致管道系统强烈振动、产生噪声，造成阀门破坏、弯道受力处开裂等损坏，甚至引起管道炸裂等重大事故。
认识到水锤的危害对工程设计是很有必要的，目前已有多款专业计算软件可进行水锤的计算，因CAESAR II软件常用于石化工程专业管道设计且也具有计算水锤的功能，本文以简单管系为实例，介绍使用CAESAR II辅助计算水锤问题的过程及结果分析。
2 管道水锤动力学分析现以简单管系中阀门突然关闭为例进行水锤现象分析，设有输送水介质的管系如图1所示。
不计摩擦损失，只考虑水的可压缩性和管道的变形。
管道相关参数如下：材质为A106碳钢，外径219mm，管道壁厚8.18mm，流速1.0m/s，正常操作压力0.2MPa，操作温度40℃，水的流体体积模数2.2×109Pa，管道弹性模量2.04×1011Pa。
图一 管道模型现假设节点20～30之间的阀门突然关闭，因水锤力在弯头对中产生，当管系产生水锤作用时，下游侧的弯头要吸收压力波动以使流体通过弯头对，压力波动带来一个附加力，这个附加力通过弯头对需要一定的时间，持续时间越长，下游侧弯头的受力时间就越长，损害就越大。
因此在本例中，我们选取最长的节点60～1080之间管段来进行水锤力的分析，这部分管段产生的水锤力是最大的。
在已知流体声速C 的条件下，压强增量△P 与流速增量△V 的关系为[3]：△P =ρC △V（1）ρ：流体密度，此处取1000kg/m 3；C ：流体中的声速，m/s；P ：管内正常操作压力MPa；△V ：流速增量，m/s；其中声波传播速度的估算值为[2]：C =0.5（2）E f：流体的体积模数，Pa；E ：管道的弹性模量，Pa；D ：管道平均直径，mm；t ：管道壁厚，mm；将各数值代入公式（2），计算得到的C 值约为1300m/s。
浅谈长距离压力输水工程水锤防护设计
浅谈长距离压力输水工程水锤防护设计摘要：长距离输水工程管线长，管道起伏大，输水安全性要求高，而水锤是影响长距离压力输水工程运行的一个重要因素，根据调查统计，在城市给水阀门和工业企业的给水泵站中，绝大部分水锤事故都属与停泵水锤事故。
本文本工程在对压力系统水锤分析时只对停泵水锤进行分析并提出防护设计措施。
关键词：长距离压力输水管道；停泵水锤；防护设计1、工程概况本长距离输水工程，设计流量：20万m3/d（考虑5%的沿程漏损和水厂自用水后为21万m3/d），从取水泵房至水厂主要采用焊接钢管，双管并联，单线长6.2km，管径为DN1200，壁厚10mm；取水泵房设计地面38.5m，泵进口约37.15米，原水引水管余压约2.5-5m。
水厂设计地面标高97.5m，配水井水位标高101.3m，原水进水余压1.0m。
2、模型建立2.1应用软件简介。
本工程水锤分析软件采用奔特力-海思德软件公司的HAMMER软件，该软件将水锤效应（waterhammer）的复杂原理结合成为简单易用的工程工具，建模以节点和管段的稳态计算结果为基础，协助水利工程师顺利地进行任何复杂的水锤水击水力计算与设计。
2.2建模数据。
水泵参数：4台水泵并联工作，3用1备。
其中PMP-1及PMP-2水泵Q=2188m3/h、H=63m，电机功率560kW。
PMP-3及PMP-4水泵Q=4375m3/h、H=63m，电机功率1000kW。
PMP-4为备用泵。
根据取水泵房内远期水泵配置和原水压力管道平面方案布置图及简化的纵断面图，建立水锤计算模型。
示意如下：由上图可知，管线稳态运行时泵后压力最大为70m，管道沿线各节点压力在70m水头范围内，而设计中要求原水输水管的安全可靠性较高，设计泵站后管道采用D1220X10钢管，管线在远期21万m3/d设计流量时可以保证在流量恒定的前提下安全运行，危及管线系统安全的潜在因素是由于事故停泵而引起的停泵水锤，这也是本设计关注的重点。
第九章水锤计算的解析法
第九章水锤计算的解析法第九章介绍了水锤计算的解析法。
在实际工程中，由于液体具有不可压缩性质，流体在管道中的快速停止或启动过程中会导致水锤现象的产生，造成管道或设备的损坏。
因此，为了减轻水锤对管道和设备的影响，必须对水锤进行计算和分析。
水锤的产生主要是由于流体的不可压缩性质和管道系统中存在的阀门、泵或其他设备的控制操作引起的。
当阀门突然关闭或泵突然停机时，流体会因为不可压缩性和管道的弹性特性而产生压力波动，从而引起水锤现象。
解析法是一种基于数学模型的计算方法，可以通过瞬态水力动力方程和其他相关方程来计算水锤的冲击压力和变化。
解析法的基本思想是将水锤过程分为几个阶段，并根据每个阶段的特点和方程来进行计算。
解析法的计算步骤如下：1.确定水锤过程的各个阶段。
水锤过程可以分为起动阶段、减速阶段和稳定阶段。
起动阶段是指在水锤开始时流体的速度从初始速度突然变为零的阶段；减速阶段是指流体从零速度逐渐恢复到稳定状态的过程；稳定阶段是指流体达到稳定流动状态后的过程。
2.确定各个阶段的关键参数。
关键参数包括流体的密度、管道的长度、管道的直径、阀门的关闭时间等。
3.根据水力动力方程和其他相关方程，建立起动阶段、减速阶段和稳定阶段的数学模型。
4.根据数学模型，求解出各个阶段的冲击压力和变化。
5.根据计算结果，判断水锤造成的冲击压力是否超过了管道或设备的承受能力，如果超过了承受能力，则需要采取相应的措施来减轻水锤对管道和设备的影响。
解析法的优点是计算过程相对简单，并且可以得到较为准确的结果。
然而，解析法也存在一些缺点，例如需要准确地测量和确定各个阶段的关键参数，这对于实际工程来说可能是困难的。
此外，解析法对于较为复杂的系统可能会有一定的局限性。
总之，解析法是一种计算水锤的有效方法，可以通过建立数学模型来计算水锤过程中的冲击压力和变化。
但是，在实际应用中需要注意确定各个阶段的关键参数，并且在计算结果的基础上采取相应的措施来减轻水锤对管道和设备的影响。
基于MATLAB的长距离输水管道水锤防护
基于MATLAB的长距离输水管道水锤防护
陈来钱;付强伟
【期刊名称】《河南城建学院学报》
【年(卷),期】2012(021)003
【摘要】利用特征线方法的基本原理,将水锤基本微分方程转化为便于计算机运算的有限差分方程式,并利用C＋＋语言编制计算机程序。
通过MATLAB的图形显示功能对水锤暂态过程数值模拟的试验数据进行研究,采取较优的水锤防护措施。
【总页数】3页(P27-29)
【作者】陈来钱;付强伟
【作者单位】长安大学环境科学与工程学院,陕西西安710054;长安大学环境科学与工程学院,陕西西安710054
【正文语种】中文
【中图分类】TU991.39
【相关文献】
1.高扬程长距离输水管道系统水锤防护的模拟分析 [J], 张杰
2.箱式双向调压塔在长距离输水管道水锤防护措施中的应用 [J], 尹文静
3.长距离输水管道的水锤防护设计 [J], 张舒婕
4.原水长距离输水管道水锤防护分析 [J], 薛俊杰
5.长距离输水管道水锤防护方法研究 [J], 王东方;潘超
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
垂直管道水力输送的水击研究与AMESim仿真分析
垂直管道水力输送的水击研究与AMESim仿真分析李艳;蒋坤;唐达生【摘要】In order to reduce the water hammer phenomenon in deep-sea mineral hydraulic hoisting, the unsteady coarse-grained solid-liquid flow in hydraulic hoisting is studied based on the character-istics of solid-liquid flows such as their density, concentration and elastic modulus. And the wave propagation speed equation, the continuity and momentum equation of water hammer in coarse-grained solid-liquid flows are theoretically derived. Based on the mathematical model of hydraulic transport in vertical pipe and the software of AMESim, the simulation models are built. The charac-teristics of water hammer with different pipe length, diameter and volume fraction are analyzed. Sim-ulation results indicate that by extending each additional pipe length 18 m, the pressure peak can be reduced about 12% on average and reduced the impact on the pipe wall of the pressure wave. And by extending each additional pipe diameter 10 mm, the pressure peak can be reduced about 7% on average, but the flow rate and the turbulence intensity will be increased. With each additional con-centration of coarse particles 6%, the pressure peak can be reduced about 2% on average, but the impact on the pipe wall will be increased. The research methods and conclusions of this paper have special reference to actual deep-sea mineral hydraulic hoisting.%为降低深海采矿中矿物垂直水力提升中的水击现象，根据垂直管固液两相流的特征，考虑固液两相流密度、浓度、弹性模量等特点，对垂直管水力提升不稳定流开展研究。
基于AFT-Impulse的FPSO生活水系统水锤防护设计
第50卷第2期2021年4月船海工程SHIP&OCEAN ENGINEERINGVol.50No.2Apr.2021DOI:10.3963/j.issn.1671-7953.2021.02.006基于AFT-Impulse的FPSO生活水系统水锤防护设计张欢，周波，刘海冬（上海外高桥造船有限公司，上海200137）摘要:针对FPSO生活水管网系统输水距离长、管路弯曲多，以及阀门启闭频繁，极易引起管路水锤现象，致使管网系统安全运行风险增大的问题，以某FPSO生活水系统为例,结合生活水管网系统特性及水锤现象产生的机理,运用动态流体分析软件AFT-Impulse，开展水锤影响因素分析,明确水锤现象的主控因素;建立FPSO生活水系统模型,基于主控因素的影响，开展多工况多场景的稳态分析和瞬态分析，提出FPSO生活水系统水锤防护最优方案。
关键词:生活水系统冰锤防护;AFT-Impulse；瞬态分析中图分类号:U662文献标志码:A文章编号：1671-7953（2021）02-0021-04生活水管网系统的铺排受限于船舱空间,使得管路弯曲多，输水距离长，加之阀门启闭频繁或事故停泵工况，极易造成管道压力剧烈交替变化,形成管道水锤。
由水锤引起的压力异常,会直接造成管线破裂、设备损坏等不良后果，严重影响管网系统的正常运转⑴，考虑以某FPSO生活水管网系统为例，运用动态流体分析软件AFT-Im-pulse,对其管网系统的承压能力和抗水锤能力进行模拟计算，分析水锤现象的影响因子，明确水锤现象的主控因素，并基于该主控因素，对系统关键管路提出最优水锤防护措施。
1模拟软件及数学模型1.1AFT-Impulse软件利用AFT-Impulse软件可对不可压缩流体进行稳态及瞬态分析,计算管网系统中由水锤引起的瞬态压力及水锤大小⑵。
本文采用AFT-Im-pulse软件对影响水锤压力的相关因素（如管道宜径、流体波速、管道长度、管道粗糙度,以及关阀时间），实现多工况多场景的稳态分析和瞬态分析,确定水锤的主控因素。
长距离输水管道的关阀水锤数值模拟与分析
长距离输水管道的关阀水锤数值模拟与分析摘要：以《鄂北工程襄阳某分水口配套工程》为例，对该工程的输水管线关阀水锤进行数值计算，分析关阀水锤对输水系统的影响并提出相关防护措施建议。
关键词：水锤；水锤计算；关阀水锤；分析建模1概述鄂北工程襄阳某分水口配套工程由鄂北工程XX分水口取水，向XX水库供水，设计流量0.8m3/s，输水管线总长19.82km，单管布置，管材主要采用K9级DN1200球墨铸铁管，全线采用有压重力流输水。
为保证管线运行安全，有必要对管道末端闸门关闭产生的关阀水锤进行分析。
根据《给水排水设计手册》5.5节，对于关（开）阀产生的水锤，与关（开）阀时间有关，可分为直接水锤（）和间接水锤（）。
直接水锤危害极大，输水系统需要控制阀门启闭时间，杜绝发生直接水锤。
目前相关文献及规范均有提供直接水锤的简化计算公式，但仅限于阀前，对管道沿线的水锤情况无法计算，同时这些公式无法直观反映出关阀规则对水锤压力产生的影响。
本论文旨在通过数值计算，分析关阀规则对输水管线沿线水锤压力的影响，并给出减小直接水锤压力的建议。
2计算方法及计算模型2.1计算方法本文采用美国BENTLEY公司的水锤计算软件Hammer V8i，通过建立管线水锤计算模型，输入相关参数（包括初始条件和边界条件），经过一系列的试算和调试，分析影响关阀水锤的因素。
2.1计算条件（1）设计流量：0.8m3/s（2）管线高程特性：取水点鄂北工程XX分水口，计地面高程114.43m，管中心线高程111.43m，引水管水头135.64m。
受水点xx水库，管道末端设计地面标高97.54m，管中心线高程96.50m，水库水位标高97.33m。
管道主要采用K9级球墨铸铁管，管线长20.46km，管径为DN1200。
管道敷设方式为全线地埋。
（3）相关参数的选择与设置：1）水锤波波速a按照《给水排水设计手册》（第三版）5.5.1.2节，水锤波传播速度a可按下式计算：经计算，本项目a=1068.74m/s。
Hammer学习笔记教学教材
H a m m e r学习笔记Hammer水锤软件教学笔记这个是较早的笔记，2011年春节前后的东西，现在放出来~~共同提高。
第三天：学习flash操作演示在下载水锤软件演示，进入下载那个flash。
其实是在ie中观看，那么进入ie的缓存，就可以将flash文件提取出来啦。
然后利用flash软件，打开教学flash文件，在菜单视图——带宽设置选中，用于控制播放点。
其他如ie等播放flash无法控制播放点。
Junction：Label X(m) Y(m) Elevation(m)J-1 10 0 100J-2 20 0 85J-3 30 0 105J-4 40 0 120J-5 50 0 125J-6 60 0 140J-7 70 0 150J-8 80 0 165J-9 90 0 170Reservoir：PumpPipe这里重点关注水泵的设置水泵定义：关于比转数和水泵全特性曲线——相当重要！这里特别注意，在此处是选择了一个接近的比转数泵来分析，在没有泵的全特性曲线情况下，用此种方法，如果有详细的资料，需要录入我们要分析的水泵对应的全特性曲线。
详细见参考手册4-243页。
可惜在Bentley WaterGEMS V8i的参考手册中，没有这样的内容。
关于全特性曲线，有2中模式：圆形模式和suter式。
圆形模式就是四象限的坐标，厂家一般都是这样提供的。
suter式是“用极坐标表示直角坐标的全特性”——水电站水力过渡过程（武汉水利电力大学）。
suter式的优点是以一个比转数ns就可以模拟出对应的全特性曲线来，如此神奇，只有中国人想出来的，在suter的书籍《Suter P.Representiaiton of Pump Characteristics for Calculation of Waterhammer Sulze Reseach Number，1966.》都没有这样的推断，出处是在《刘竹溪，刘光临.泵站水锤及其防护.北京：水利水电出版社，1988，10》，随后，不少论文都围绕如何拟合suter曲线，推求通用全特性曲线。
循环水系统水锤过程分析
循环水系统水锤过程分析2月11日A值白班，#1、2机组同时停运，循环水系统仅启动了#1机循泵A，通过循化门联通#1、2机组循环水系统以保证闭冷水的冷却。
启动变恢复操作需要停止#1机组的循泵A。
当循泵A停止时集控楼、生产楼及循泵房均出现剧烈的振动；循泵A出口连接橡皮圈被顶出且撕裂。
基于此现象可以初步判断循环水系统出现水锤现象。
【水锤（Water Hammer），或称水击，意指水流于长管路中流动，此时若将管路下游之阀门快速关闭，水流之流动具有惯性之动量，因此水流之惯性动量持续往前推挤，造成管内压力急速上升，造成管路受到破坏】水锤能量全过程分析可能是由于循泵出水往凝器方向传递，并逐渐停止水流，一部分水由凝器循环水管排出至回水管，另一部分水由动能变为重力势能。
此为水回流的第一股能量；当水停止流动时系统中仍然存在着压力势能，此时压力较高的凝器侧循环水母管需要想压力较低的循泵侧泄压。
#2机循环水系统也出现这样的过程。
此为水回流的第二股能量。
由于循泵停泵逻辑为先关门至70%左右，再停泵，最后将门全部关闭。
当门全部关闭后，由于水流不断往凝器方向流动，而循泵侧又没有工质补入，直接导致管路中有真空出现。
此为水回流的第三股能量；Ⅰ、Ⅱ期循泵联络运行，虽然联络管路较之循环水母管比略小，但是毕竟Ⅱ期循泵供水母管仍有压力存在必然会产生流动。
此为水回流的第四股能量（在系统中未明显显现）。
以上四股能量在下面详细分析主次方面：1、重力势能主要存在于#1、2机组凝器循环水进水管（4根）。
仅从泵出口管和凝器循环水进水管高度差来比较不会大于3米。
这股能量不可能为循环水回流提供过大的动能。
可以认为是造成水锤作用的次要方面。
2、压力势能主要存在于#1、2机组循环水母管中间。
#1机循环水母管压力0.48bar，#2机循环水母管压力0.28bar。
这样的压力远远低于双循泵运行的工作压力。
循泵停止后压力逐渐卸去，压力势能转化为水回流的动能。
这个方面的转化不可避免，但即使此过程能量100%转换且无摩擦力，那么在水回到循泵出口蝶阀时提供的压力也应该小于0.48bar。
某水厂加压管线工程水锤分析报告
某水厂加压泵站管线工程水锤分析报告公司名称：贵州塘旺机电技术有限公司日期：2012年11月30日编写：谈能照校核：钟坤平审查：唐伟军目录一．工程概况 (5)1.1基本参数 (5)1.2水锤波速、水锤相的计算 (5)1.3建立水锤分析模型 (6)二．稳态水力分析 (6)2.1管段静态参数（考虑局部水损） (6)2.2水泵稳态运行参数（在设计枯水位16.760m，两泵单管运行） (12)2.3在设计枯水位16.760m时，稳态工况下的管段参数 (13)2.4在设计枯水位16.760m时，稳态工况下的节点参数 (18)2.5在设计枯水位16.760m时，稳态水力坡度线 (24)2.6校核设计正常水位23.940m，两泵单管的稳态运行参数 (25)2.7在设计正常水位23.940m时，稳态工况下的管段参数 (26)2.8在设计正常水位23.940m时，稳态工况下的节点参数 (32)2.9在设计正常水位23.940m时，稳态水力坡度线 (38)2.10校核设计洪水位34.790m，两泵单管的稳态运行参数 (39)2.11在设计洪水位34.790m时，稳态工况下的管段参数 (39)2.12在设计洪水位34.790m时，稳态工况下的节点参数 (45)2.13在设计洪水位34.790m时，稳态水力坡度线 (51)2.14校核设计枯水位16.760m，单泵单管的稳态运行参数 (52)2.15在设计枯水位16.760m时，单泵单管稳态工况下的管段参数 (53)2.16在设计枯水位16.760m时，单泵单管稳态工况下的节点参数 (58)2.17在设计枯水位16.760m时，单泵单管稳态水力坡度线 (64)三．事故停泵水锤分析（设计枯水位16.760m时两泵单管运行） (65)3.1水泵后不设置任何水锤防护措施的计算 (65)3.2水泵后止回阀关阀规律的选择与计算 (67)3.3断流弥合水锤的限制 (74)3.4直接水锤防护--水击正压的限制 (88)3.5校核设计正常水位23.940m时设置了水锤防护措施后情况 (99)3.6校核设计洪水位34.790m时设置了水锤防护措施后情况 (108)3.7校核设计枯水位16.760m时单泵单管设置了水锤防护措施后情况117五．空气阀设计方案 (126)5.1稳态运行时：微量排气阀选型 (126)5.2初次充水时：低压高速排气孔口选型 (127)5.3异常事故断电发生断流弥合水锤时注气微排阀选型： (127)5.4输水管线空气阀汇总图如下 (128)六．泵站水锤防护方案对比 (129)七.水锤防护建议设备清单 (130)某水厂加压管线工程水锤分析报告一．工程概况1.1基本参数某水厂县城关二水厂，长江作为供水工程水源，供水对象为城市自来水厂，要求24小时不间断运行，泵房电源为双电源，供水区域为某水厂县城东新区人口5万人及管线附近的5.65万人，供水人口10.57万人，计算近期供水规模为60000m 3/d ，远期120000m 3/d 。
基于HAMMER的长距离输水管道水力过渡分析研究
水 力 过 渡过 程 是 电站 、泵 站 以及 给排 水 工程 输水 系 统 中普遍 存 在的水流现象。正确分析过渡状态 的水流特性 ， 对于上述系统管道和 设 备 的设计 与运 行都 具 有重 要 的意 义 。如果 以系 统真 实特 陛为基 础 的 水力 过 渡 过程 计算 方 法应 用 到工 程实 践 中去 ，这 不但 能够 在设 计 中选择最佳方案 ， 降低工程造价 ， 还能够提高运行中的安全可靠性 。 美 国奔 特 力 一 思 德 软件 公 司 于 １８ 海 ９５年在 美 国推 出 Ｈ Ｍ Ｒ水 力 Ａ ＭＥ 过 渡 分 析 软 件 ，０多年 来 在 美 国及 全 世 界 拥 有 数 千 家 用 户 在 使 用 ２ Ｈ Ｍ Ｒ产 品 ，其 适用 于 各种 输 配水 管道 系统 的水 力过 渡 分 析 ， Ａ ＭＥ 包 括长距离输水管道 、 多级泵站 系统 、 调速泵系统 、 厂区管 网及水电站 涡轮发电机组及管路等的水力过渡分析 。 本文使用 Ｈ ＭＭＥ Ａ Ｒ软件对 长 距 离输 水管 道进 行水 力 过渡 分析 的研 究 。 １长 距离 输水 管线 模 型建 立 的基本 步骤 １ ． 线及 各元 素 的模 拟 １管 长距 离 输水 管 线一 般分 为 有抽 水 泵 站和 无抽 水 泵站 重力 输 水两 种 方式 ，以下 我 们 暂就 有抽 水 泵站 的长距 离输 水 管线 的水力 过渡 进 行 研究 分 析 。整条 管线 需要 模 拟 的元 素 包括 ： 水池 、 泵 、 控缓 泵前 水 液 闭 阀、 空气 阀 、 压 井 、 墩 、 端水 池 以及 连 接 各 个 元 素 的 管 道 等 调 镇 末 等。其 中每个元素都需要输人其各 自的参数 ， 如高程 、 长度 、 糙率等 等。
图 １管 线 以及 各元 素 的模 拟 图 ２水 泵参 数模 拟界 面 １ 主要元 素 的模 拟 － ２ １ ． 泵 的模 拟 。根 据设 计 选 型确 定 的水 泵 ， 水 泵定 义 中输 ． １水 ２ 在 入 其 流量 与 扬程 的对应 关 系 ， 流 量一 生成 扬程 曲线 。该 曲线 为水 泵 的 重 要 参数 ， 定 了水 泵 的运 转特 性 。水 泵 在运 行 中 ， 同 的流 量 有不 决 不 同的 运转 效 率 ， 入 对 应数 值 ， 流量 与 效率 曲线 。水泵 的转 动惯 输 产生 量 对 管线 的水 力 过 渡影 响 很大 ， 准确 选取 。在必 要 情况 下 ， 以通 需 可 过 加 大水泵 转 动 ｌ 而减 轻水 力过 渡造 成 的危 害。 贯量 １ ． 控缓 闭 阀 的模 拟 。为 了减 小 管道 发生水 力 过渡 时产 生 的 ．２液 ２ 危害 ， 在水泵后面往往配备液控缓闭阀。在事故发生时， 通过缓慢的 关 闭 阀 门 ，有 效 的减 小 管 道水 流 因惯性 前 冲 和水 流倒 流 对水 泵 和管 道 的 冲击 ， 最 大升 压控 制 在管 道 能够 承受 的范 围 。一 般 情 况下 ， 将 将 液 控缓 闭 阀设 为 两 阶段 关 闭 ， 即第 一 阶段快 速 关 闭 ， ２ ３ 快速 关 如 —秒 闭 ６￣～ ０ ， 二 阶段缓 慢 关 闭 ， ２ — ０ 关 闭 至 １０ ０ｏ７％ 第 ／ 如 ０３秒 ０ ％。第一 阶 段 的快 速 关 闭 ， 效 的截 断 了大 部 分水 流依 托惯 性 继续 向前 ， 效 有 并有 的缓 解 了之后 管 道倒 流 对水 泵 反转 的影 响 ；第 二 阶段 的缓 慢 关 闭避 免 了 因 阀门快 速关 闭带来 的水 力过 渡危 害 。对 液控 缓 闭 阀两 阶段 关 闭 时 间和关 度 的分 析研 究 ， 水力 过渡 分 析有 重要 的意 义 。 对 １． ．３空气 阀及调 压 井 的模 拟 。在 长距 离 输水 管 线 中 ， 在 局 ２ 一般 部高 点部 位 布设 空气 阀。在管 道 内发 生波 动时 ， 的多 余 的空气 需 产生 要通 过 空 气 阀排 出 ， 果 发 生水 柱分 离 ， 部 高 点 极易 产 生 真 空 ， 如 局 这 时就要通过空气阀补进空气 ， 填充水流离开高点带来 的真空破坏。空 气 阀对 于 空气 的补 充 较 为方便 ， 速 ， 在管 道 产生 较小 负 压 时能 有 快 其 效缓 解水 力过 渡 对管 道 的破坏 。 由于空气 阀的孑径 问题 ， 但 Ｌ 以及气 体 太 易 压缩 的特 点 ， 往往 在发 生 较 大负 压 时作 用不 明 显 ， 能 有效 的补 不 充 足 够 的空气 来 填满 真空 。这 时 ， 要 布设 调压 井 。在水 柱 分离 发 就需 生 时 ， 压井 里 的水 迅 速补 充 进管 道 。在 管道 正 常运 行 时 ， 管 道 调 通过 内水 流 的压 力 ， 充调 压井 内水位 ， 样 就能 有效 的 解决 局 部高 点 产 补 这
长距离输水系统中Hammer软件应用研究
PRACTICE区域治理长距离输水系统中Hammer软件应用研究上海勘测设计研究院 李庆摘要：随着人民生活水平的提高，国家对城镇供水第二水源以及城乡统筹供水提出了新的要求，将城乡供水系统的安全保障提到了一个新的高度。
单管长距离供水的水锤发生风险也随之提高，考虑到管线的密闭性及水锤波传播的不可见性，用计算机模型辅助分析可以很好地解决这个问题，文章将从实际的长距离输水计算机辅助分析入手，提出应对水锤破环的相关方法，并从能量消耗的角度分析应对措施。
关键词：长距离输水；水锤；排气阀；能量中图分类号：TK223.5 文献标识码：A 文章编号：2096-4595（2020）12-0193-0003随着人民生活水平的提高，国家对城镇供水第二水源以及城乡统筹供水提出了新的要求，将城乡供水系统的安全保障提到了一个新的高度。
第二水源就是在现有城镇供水体系下的水源出现水质、水量等问题时可供使用的水源，如应急水源、备用水源等，均属于第二水源的范畴。
根据CJJ-T282：2019《城市供水应急和备用水源工程技术标准》第5.3.4条“应急水源输水干管可采用单管布置”，且第二水源的取用相对现有水源，无论是难度还是距离上都要更大，这就将“单管长距离输水”这种水锤发生率较高的不利条件组合在了一起。
城乡统筹供水，同样存在这样的问题。
中国农村地广人稀，输水距离较长，地形变化较大，项目资金投入的不足决定了不少地方依然在采用单管和调蓄水池相结合的方式，解决供水保证率的问题。
相较于城镇的第二水源，这种项目的供水管径普遍较小，CECS193:2005《城镇供水长距离输水管（渠）道工程技术规程》第6.1.1条规定DN600以下管道的水锤分析和防护设计，可参考同类工程进行。
但是并不意味着这种项目可以忽视水锤发生的概率，考虑到建立模型进行计算的成本及周期，此类项目也可以采用人工计算的方法简单评估系统中水锤发生的风险。
CECS193:2005第6.2.1条、第4.3.5条对管线水锤分析的前置条件进行了界定。