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浮游稳定计算

浮游稳定计算
浮游稳定计算

2.5沉箱浮游稳定计算(以CX1为例进行计算)沉箱设计图如下

一、重心位置计算

沉箱共分五个部分(各部分如上图所示),各部分体积分别设为V1~V5,各部分重心坐标设为(x i,z i)(i=1…5)。

V1=0.5×1.0×21.4

=10.7m3

x1=1/2=0.5m

z1=0.5/2=0.25 m

V2=21.4×0.4×(1/2)

=4.28 m3

x2=1×(2/3)=0.667 m

z2=0.5+(0.4/3)=0.633 m

V3=10×21.4×14.8

=3167.2 m3

x3=1+(10/2)=6 m

z3=14.8/2=7.4 m

V4=-10×(4×4.58-0.2×0.2×2)×(14.8-0.7)

=-2571.84 m3

x4=1.32+(11-1.32-0.32)/2=6.0 m

z4=(14.8-0.7)/2+0.7=7.75 m

4.58-0.4=4.18

V5=-10×(1/3)×0.2×(4×4.58+3.6×4.18+

(4×4.58×3.6×4.18) )

=-33.31 m3

x5=1.32+(11-1.32-0.32)/2=6.0 m

z5=0.5+0.11=0.61 m

沉箱的总体积:V

=∑V i

=V1+V2+V3+V4+V5

=10.7+4.28+3167.2-2571.84-33.31

=577.03 m3

沉箱的重心坐标设为(x,z)

x=(∑V i x i)/V总

=(V1x1+V2x2+V3x3+V4x4+V5x5)/V总

=(10.7×0.5+4.28×0.667+3167.2×6-2571.84×6.0-33.31×6.0)/577.03 =3380.5/577.03

=5.858 m

z=(∑V i z i)/V总

=(V1z1+V2z2+V3z3+V4z4+V5z5)/V总

=(10.7×0.25+4.28×0.633+3167.2×7.40-2571.84×7.75-33.31×0.61)/577.03 =3490.585/577.03

=6.05m

二、浮心位置计算:

假设沉箱处于正浮状态时,其吃水深度为h

空载吃水,海水比重为γ

海水

=1.03t/ m3,

γ砼=2.40 t/ m3。沉箱受三部分浮力作用(如上图所示),它们排开水的体积分别设为V1~V3,各部分所受的浮力分别设为F1~F3,其对应的高度分别设为h1~h3。

V1=0.5×1.0×21.4=10.7 m3

h1=0.5/2=0.25 m

V2=21.4×0.4×(1/2)=4.28 m3

h2=0.5+0.4/3=0.63 m

筒身(除去前趾部分)每米排水体积:V箱身每米排水体积=21.4×10

=214 m3

因为沉箱处于正浮状态,所以F

浮=G

G沉=V总γ砼=577.03×2.40=1384.87t

筒身所受浮力:F3=F浮-F1-F2

=1384.87-10.7×1.03-4.28×1.03

=1369.44t

h空载吃水= F3/(V箱身每米排水体积·γ海水)

=1369.44/(214×1.03)

=6.21 m

V3= V箱身每米排水体积·h空载吃水

=214×6.21

=1328.94 m3

h3=6.21/2=3.11 m

V总排=∑V i=V1+V2+V3

=10.7+4.28+1328.94

=1343.92 m3

浮心距离h:

h=(∑V i h i)/ V总排

=(10.7×0.25+4.28×0.63+1328.94×3.11)/1343.92 =3.08 m

三、空载浮游稳定计算

沉箱定倾半径计算:

定倾半径计算公式如下

ρ=(I-∑i)/ V

I=LB3/12

i=l2l13/12

式中ρ—沉箱定倾半径(m);

I—矩形断面沉箱在水面处的断面对纵向中心轴的惯性矩(m4);

L—沉箱长度(m);

B—沉箱在水面处的宽度;

∑i—各箱格内压载水的水面对纵向中心轴的惯性矩之和(m4);

l1—纵向墙之间的净距(m);

l2—横向墙之间的净距(m);

V—沉箱的排水量m3。

I=LB3/12

=(21.4×10×10×10)/12

=1783.33m4

空载时:∑i=0

ρ=(I-∑i)/ V总排

=1783.33/1343.92 =1.327m

沉箱重心到浮心的距离:α=z-h=6.05-3.08=2.97 m 定倾高度:m=ρ-α=1.327-2.97=-1.643 m

根据规范规定:

(1)近程浮运:m≥0.2 m

(2)远程浮运:

以块石和砂等固体物压载时:m≥0.4m

以液体压载时:m≥0.5m

所以空载浮运不稳定。

四、压载(海水)浮游稳定计算

压载高度:

其示意图如下所示:

舱底水重:

G1=10×[(1/3)×0.2×(4×4.58+3.6×4.15+

(4×4.58×3.6×4.15) )]×1.03

=34.31t

舱身内水重:

前舱:G2=(4×4.58-0.2×0.2×2)×(2.0-0.2)×5×1.03 =169.08 t

后舱:G3=(4×4.58-0.2×0.2×2)×(3.5-0.2)×5×1.03 =310 t

箱重+水重G

总=G

+ G1+ G2+ G3

=1384.86+34.31+169.08+310 =1898.25 t

沉箱吃水h

吃=(G

海水

-V1-V2)/ V

箱身每米排水体积

=(1898.25/1.03-10.7-4.28)/214

=8.542m

浮心至箱底距离h

h= (∑V i h i)/ V总排

=(10.7×0.25+4.28×0.63+8.54×214×8.54/2)/(1898.247/1.03)

=4.239m

重心至箱底的距离z

z={1384.86×6.05+34.31×0.61+169.08×[(2.0-0.7)/2+0.7]+310×[(3.5-0.7)/2+0.7]}/1898.25

=4.888 m

重心与浮心的高差α

α= z-h=4.888-4.239=0.649m

I-∑i=(21.4×10×10×10-4.0×4.58×4.58×4.58×10)/10 =1755.71m4

定倾半径ρ

ρ= (I-∑i)/V总排

=1755.71/(1898.24/1.03)

=0.953m

定倾高度m

m=ρ-α=0.953-0.649=0.304m

电力系统稳定器装置说明

PSS-1型 数字式电力系统稳定控制装置使用说明书 中国电力科学研究院 2004年4月

前言 研究表明,在发电机励磁控制系统中,引入除发电机机端电压以外的附加控制信号,如同步发电机的电功率,轴速度和频率等信号或上述信号的组合,经过一定的相位处理后,再通过励磁调节器去控制发电机的励磁,可以增加机组的阻尼力矩,有效平息系统的低频振荡,提高电力系统的稳定性.电力系统稳定器(PSS-PowerSystemStabilizer)就是提供增加系统阻尼力矩的附加励磁控制部件. PSS-1型电力系统稳定控制装置适用于无电力系统稳定器的模拟式励磁调节器中,以增加励磁控制对系统低频振荡的阻尼作用.对于新型的数字式励磁调节器,在设计中都已经装备有稳定控制软件或硬件,一般不需要外加的PSS部件.在特殊的情况下,如无整定计算资料,调试方法等,也可以使用本装置. 国内一些厂家仿进口装置开发了模拟式电力系统稳定器,但普遍存在着零漂影响大,元件易老化,参数不易确定等缺点,目前正在试图以数字式电力系统稳定器替代模拟式电力系统稳定器. 接入PSS-1型数字式电力系统稳定器,需要220V或110V直流电源,励磁调节器(AVR)中要有相加点,输入信号为发电机端PT三相线电压(额定为100V)和发电机CT两相(A,C)电流.对于水轮发电机励磁控制,还需要操作有功的闭锁接点,以便在人工增减发电机有功功率时闭锁PSS输出,防止反调. PSS-1电力系统稳定器应用精确简单的算法原理,软、硬件采用模块化体系结构和高抗干扰设计,操作简单、实用,运行可靠。 PSS-1装置具有如下特点: 1.采用高性能的高速DSP(TMS320F243)单片数字信号处理控制器作为主控单元。 2.采用高速14位AD,极大提高测量精度。保护通道误差小于0.5%,量测通道误差小 于0.2%。 3.用大容量串行EEPROM存放参数定值,保证数据安全可靠。 4.采用全交流采样,软件数字滤波,彻底消除了硬件电路零漂的影响。 5.全中文液晶显示,操作界面直观简便。 6.装置具有完善的自检功能;三级Watchdog及电源监视功能,保证装置可靠运行。 7.所有定值和参数均可在面板上直接操作。 8.直接安装在励磁调节器柜上。 9.拔插式结构,CT回路采用自短路端子,便于检修。 10.电磁兼容设计,抗干扰能力强。 欢迎广大用户垂询并提出宝贵意见,我们将竭诚为用户服务。可按照用户要求特殊设计和生产。 一、用途及特点 PSS-1数字式电力系统稳定装置是新开发的自动装置。通过励磁控制系统,用来抑制

给水排水管道系统水力计算汇总

第三章给水排水管道系统水力计算基础 本章内容: 1、水头损失计算 2、无压圆管的水力计算 3、水力等效简化 本章难点:无压圆管的水力计算 第一节基本概念 一、管道内水流特征 进行水力计算前首先要进行流态的判别。判别流态的标准采用临界雷诺数Re k,临界雷诺数大都稳定在2000左右,当计算出的雷诺数Re小于2000时,一般为层流,当Re大于4000时,一般为紊流,当Re介于2000到4000之间时,水流状态不稳定,属于过渡流态。 对给水排水管道进行水力计算时,管道内流体流态均按紊流考虑 紊流流态又分为三个阻力特征区:紊流光滑区、紊流过渡区及紊流粗糙管区。 二、有压流与无压流 水体沿流程整个周界与固体壁面接触,而无自由液面,这种流动称为有压流或压力流。水体沿流程一部分周界与固体壁面接触,另一部分与空气接触,具有自由液面,这种流动称为无压流或重力流 给水管道基本上采用有压流输水方式,而排水管道大都采用无压流输水方式。 从水流断面形式看,在给水排水管道中采用圆管最多 三、恒定流与非恒定流 给水排水管道中水流的运动,由于用水量和排水量的经常性变化,均处于非恒定流状态,但是,非恒定流的水力计算特别复杂,在设计时,一般也只能按恒定流(又称稳定流)计算。 四、均匀流与非均匀流 液体质点流速的大小和方向沿流程不变的流动,称为均匀流;反之,液体质点流速的大小和方向沿流程变化的流动,称为非均匀流。从总体上看,给水排水管道中的水流不但多为非恒定流,且常为非均匀流,即水流参数往往随时间和空间变化。 对于满管流动,如果管道截面在一段距离内不变且不发生转弯,则管内流动为均匀流;而当管道在局部有交汇、转弯与变截面时,管内流动为非均匀流。均匀流的管道对水流的阻力沿程不变,水流的水头损失可以采用沿程水头损失公式进行计算;满管流的非均匀流动距离一般较短,采用局部水头损失公式进行计算。

浅论火焰稳定器的作用

浅论火焰稳定器的作用 ?作者:江旭昌单位:天津市博纳建材高科技研究所[2007-12-17] 关键字:火焰稳定器-不良流线体-回转窑-四风道-中心风 ?摘要:通过对各种火焰稳定器的理论分析和实践结果,阐明了它们的性能和重要作用。一个优良的火焰稳定器不仅可使火焰更加稳定、风煤混合更加充分均匀,提高燃烧效率和喷燃管以及火砖的使用寿命,而且通过调节还可以改变火焰形状和强度,满足回转窑工况变化的要求。指出对它设计得是否合理,是鉴别回旋窑旋流式四风道煤粉燃烧器真品和赝品的一个重要分水岭。 一、前言 火焰稳定器在燃烧器中具有重要作用,因而被当前世界上最先进的回转窑用四风道煤粉燃烧器广泛采用。如法国皮拉得公司的Rotaflam型、丹麦史密斯公司的Duoflex型、奥地利尤尼兹姆公司的M.A.S型、国内天津市博纳建材高科技研究所的TJB型、天津院的TC 型、南京院的NC型和JETFLMAM型、武汉理工大学的OCUS型等都采用了这一技术。 也有极少数现在还没有采用的,如德国洪堡公司的PYRO-JET型、河南几家的HJGX型和EF型等。 众所周知,只有火焰稳定,才能保证回转窑的热工制度稳定,进而使回转窑达到高产、优质、低耗的技术经济指标。因此凡是研究火焰的工作者都把火焰稳定列为关键课题来研究。 可是从目前来看,国内外对这一问题的重要性认识还没有统一,甚至还有人提出没有必要。针对这种情况,作者通过多年对燃烧器的研究、设计制造和对现场实践的分析总结,积累了一些经验,现提出与大家探讨,供参考。 二、火焰稳定器的作用 在回转窑的操作中总是希望火焰能够稳定,但是由于窑内气流的变化,喂煤喂料的波动过大,煤粉质量(细度、热值、水分、灰分、挥发分等)的变化、二次风的速度和温度的变化、窑皮形状的变化和燃烧器结构等,都会导致火焰的不稳定。表现在火焰时长时短、时粗时细、温度时高时低,前焰面有时规矩有时纷乱,火焰有时振动有时发声,严重时会产生回流和回火,甚至熄灭。这样的火焰不可能保证回转窑内的温度分布合理,当然更谈不上能够稳定运转,势必造成煤耗高,产量和质量低,火砖寿命减短,工艺事故增多等。由此可见,对回转窑煤粉燃烧器来说,能够形成稳定的火焰至关重要。为此,将火焰稳定器技术引进了回转窑燃烧器中,使其火焰更加稳定。 三、火焰稳定器的形式

沉箱码头稳定验算和内力计算

码头稳定性验算 (一)作用效应组合 持久组合一:设计高水位(永久作用)+堆货门机(主导可变作用)+波谷压力(非主导可变作用) 持久组合二:设计高水位(永久作用)+波谷压力(主导可变作用)+堆货门机(非主导可变作用) 短暂组合:设计高水位(永久作用)+波峰压力(主导可变作用) 不考虑地震作用去1 (二)码头延基床顶面的抗滑稳定性验算 根据《重力式码头设计与施工规范》(JTJ290-98)第3.6.1规定 应考虑波浪作用,堆货土压力为主导可变时:按(JTJ290-98)中公式(3.6.1-4)计算。 01 ()()E H E qH P B G E V E qV u BU d E E P G E E P f γγγψγγγγψγγ++≤ +++ 应考虑波浪作用,波浪力为主导可变时: ()()f E P E G E P E qV E Bu u V E G d qH E B P H E ψγλγγ γψγγγ γ+++≤ ++1 o 短暂组合情况,按《防波堤设计与施工规范》(JTJ298-98)公式5.2.7计算 f P G P Bu u G B p )(0λλλλ-≤ 式中:o γ——结构重要系数,一般港口取1.0; E γ——土压力分项系数;取1.35 PW γ——剩余水压力分项系数;取1.05 PR γ——系缆力分项系数;1.40 ψ——作用效应组合系数,持久组合取0.7; V H E E 、——码头建筑物在计算面以上的填料、固定设备自重等永久作用所产生的总主动土压力的水平分力和竖向分力的标准值; W P ——作用在计算面以上的总剩余水压力标准值; RH P ——系缆力水平分力的标准值; qV qH E E 、——码头面上的可变作用在计算面上产生的总主动土压力的水平分力和竖向分力的标准值; RV P ——系缆力垂直分力的标准值; G γ——结构自重力的分项系数,取1.0;

3第三章-堤防基本知识

第三章堤防工程基本知识 堤防是修建于江河、湖泊、海洋岸边以及水库、蓄滞洪区周边的挡水建筑物,随着使用位置及作用的不同、而划分为不同的种类,并根据其工作条件的不同需采取相应的防护措施;本章重点介绍堤防的种类、作用、各部位名称以及堤防的护岸工程。 第一节堤防种类、作用及各部位名称 一、堤防的种类 堤防工程有不同的分类方法,主要是按其修建位置、作用和修建材料的不同而划分的。 (一)按位置和作用分类 堤防是水利工程的重要组成部分,按其所在的位置和作用不同,通常分为防洪堤、海塘堤、渠堤。 1、防洪堤 防洪堤又分为江河堤、湖堤、库区堤、及蓄滞洪区围堤等,它们是沿江河、湖泊、库区、蓄滞洪区的岸边或周边修建的,其主要作用是:用于束范、输送洪水,防止洪水漫溢成灾;减少挡水或蓄滞洪区域的淹没范围。 2、海塘堤 海塘堤修建在海边,用以防御涨潮和风浪潮引起的危害,又称为海堤或防潮、防浪堤。海堤分为土海堤和护坡(直立式、斜墙式、混合式)海堤两大类。 3、渠堤 渠堤修建在渠道两侧,用于输送引水或排水。 (二)按建筑材料分类 依据修建堤防的建筑材料不同,堤防可分为土堤、土石混合堤、石堤(砌石挡土墙)、钢筋混凝土堤等。其中,土堤最为常见,在缺乏土料的山区也常采用土石混合堤。 二、堤防的作用 随着使用位置的不同,堤防的具体作用不同: (一)江河堤 在洪水位高于当地地面高程的江河岸边,顺水流方向修建的挡水建筑物,称为江河堤防,简称江河堤;江河堤一般为土堤或土石混合堤,也有的采用砌石或混凝土防浪墙;江河堤的主要作用有:约束江河水,束范洪水,防止洪水漫溢造成灾害。 (二)湖堤 在湖泊周围修建围堤,用以控制湖水水面,限制淹没范围,减少淹没面积,也可以通过修建围堤而抬高湖泊的蓄水水位,增加湖泊蓄水调洪能力,减轻江河防洪负担。 (三)海堤 沿海滩或海岸修建堤防(防浪墙),用以阻挡涨潮和风暴潮对沿海低洼地区的侵袭,确保防风浪潮安全,也能增加陆地面积、防止附近土地盐碱化。 (四)围堤 借助于修建于蓄滞洪区周围的堤防,可以抬高蓄洪水位,形成较大的蓄滞洪库容,以适应临时滞蓄超标准洪水的需要、并确保蓄滞洪区周遍地区的安全。 (五)库区堤 在水库回水区外沿修建堤防后,可以控制水库蓄水时的回水范围,减少淹没面积,降低淹没损失;通过修建库区围堤,可以在水库挡水大坝设计挡水能力范围内,抬高水库的蓄水水位,增加

电力系统智能稳定器PSS的毕业设计

电力系统智能稳定器PSS的毕业设计 目录 1 引言 (1) 1.1 电力系统稳定器 (1) 1.2 电力系统稳定器国外研究现状 (1) 1.3 电力系统稳定器发展趋势 (2) 1.4 本课题研究意义 (2) 2 电力系统低频振荡机理 (3) 2.1 电力系统低频振荡 (3) 2.2 电力系统数学模型分析方法 (4) 2.3 电力系统低频振荡分析模型 (5) 2.4 影响阻尼的因素及解决措施 (6) 3 电力系统稳定器的工作原理 (8) 3.1 电力系统稳定器抑制低频振荡的原理 (8) 3.2 电力系统稳定器的输入信号 (9) 3.3 PSS的传递函数 (9) 4 电力系统稳定器的结构 (10) 4.1 电力系统稳定器的结构图 (10) 4.1.1TMS320F2812芯片介绍 (11) 4.1.2TMS320F2812 引脚介绍 (11) 4.2 模拟量输入通道 (13)

4.2.1 交流信号采集调理电路 (13) 4.2.2 直流信号采集调理电路 (14) 4.2.3 ADC采样模块 (14) 4.3 开关量输入输出单元 (15) 4.3.1 开关量输入通道 (16) 4.3.2 开关量输出通道 (17) 4.4 同步检测及移相触发单元 (17) 4.4.1 同步信号的检测 (18) 4.4.2 移相脉冲的形.. (19) 4.4.3 脉冲功率放大电路 (19) 4.4.4脉冲故障检测单元 (20) 4.5 其它硬件模块 (22) 5电力系统稳定器的软件设计 (23) 5.1电力系统稳定器软件总体设计思想 (23) 5.2 主程序设计 (23) 5.2.1 系统初始化模快 (23) 5.2.2 电量计算模块 (24) 5.2.3 控制调节模块 (27) 5.2.4限制保护模块 (29) 5.3 中断程序设计 (31) 5.3.1 同步信号捕获中断 (31) 5.3.2 移相脉冲中断 (33)

渗流稳定计算

赤峰市红山区城郊乡防洪工程 5.6稳定计算 5.6.1渗流及渗透稳定计算 1)渗流分析的目的 (1)确定堤身浸润线及下游逸出点位置,以便核算堤坡稳定。 (2)估算堤身、堤基的渗透量。 (3)求出局部渗流坡降,验算发生渗透变形的可能。 概括以上分析,对初步拟定的土堤剖面进行修改,最后确定土堤剖面及主渗,排水设备的型式及尺寸。 2)渗流分析计算的原则 (1)土堤渗流分析计算断面应具有代表性。 (2)土堤渗流计算应严格按照《堤防工程设计规范》(GB50286-981)第8.1.2条及本规范附录E的有关规定执行。 3)渗流分析计算的内容 (1)核算在设计洪水持续时间内浸润线的位置,当在背水侧堤坡逸出时,应计算出逸点位置,逸出段与背水侧堤基表面的出逸比降。 (2)当堤身、堤基土渗透系数K≥10-3cm/s时,应计算渗流量。 (3)设计洪水位降落时临水侧堤身内自由水位。 4)堤防渗流分析计算的水位组合 (1)临水侧为设计洪水位,背水侧为相应水位。 (2)临水侧为设计洪水位,背水侧无水。 (3)洪水降落时对临水侧堤坡稳定最不利情况。 5)渗透计算方法 堤防渗流分析计算方法按照《堤防工程设计规范》(GB50286-98)附录E3的透水堤基均质土堤渗流计算即——渗流问题的水力学解法。

6)土堤渗流分析计算 计算锡泊河左岸(0-468)横断面,堤高 5.05米(P=2%),半支箭左岸(0+302.25)横断面,堤高6.46米(P=2%),该两段堤防均属于 2级堤防,堤防渗流计算断面采用1个断面计算即可。采用《堤防工程设计规范》中透水堤基均质土堤下游坡无排水设备或有贴坡式排水稳定渗流计算公式: T H L T H H D 88.0m k q q 11210 ++-+=)( (E.3.1) H m m b 121+-+=)(H H L (E2.1-3) 111 1 2m m H L += ? (E2.1-4) 当K≤k 0时 h 0=a+H 2=q÷? ???? ?+++??????++++?T H a m T K H a m H m m K 44.0)(5.0)5.0()5.0(1220222 22 +H 2 ……………(E.3.2-2) 对于各种情况下坝体浸润线均可按下式确定 X=k·T ' q h y -+k '22 02q h y - ……………(E.3.2-6) 式中:q'= )(021112 2 11 m 2m 2k h m H L h H -++-+0211010m k h m H L h H T -+-(E.3.2-7) k ——堤身渗透系数; k 0——堤基渗透系数; H 1——水位到坝脚的距离(m ); H 2——下游水位(m ); H ——堤防高度(m ); q ——单位宽度渗流量(m 3/s·m ); m 1——上游坡坡率,m 1=3.0;

电力系统稳定器

电力系统稳定器PSS模型学习资料 (徐伟华、陈小明) 电力系统稳定器(PSS)是一种自动控制装置,是为改善同步电机稳定性而设计的,其控制功能是与励磁绕组的励磁系统相配合而起作用的。 静态励磁系统具有高的增益和快速响应时间,这大大地帮助了瞬态稳定(同步力矩)。但与此同时,却趋向于降低对小信号的稳定(阻尼力矩)。PSS控制的目的是提供一个正阻尼系数,以阻尼发电机转子角度的摇摆。在电力系统中,其摇摆的频率是在一个很大的范围内变化。 PSS是用于提供一个正的阻尼力矩分量以弥补A VR所产生负阻尼,从而形成一个有补偿的系统,它增加了阻尼,并增强了小信号(静态)稳定。这是由于生成一个与转子转速同相的信号,并与A VR得出的参考值相加而得到的。再者,由于发电机励磁电流与A VR的功能之间有一种固有的相位滞后,为补偿这种效应,需要有一个相应的相位提前。 PSS的早期开发,曾广泛地以转速或频率输入信号作为设计和应用的基础。 另外一种选择是电气功率,它已经在某些市场中广泛地采用,如PSS1A。 最新一代的PSS是基于加速功率的原理,如PSS2A、PSS2B。 1、PSS1A型电力系统稳定器(简称PSS1A模型) 图15表示的单输入的电力系统稳定器的一般形式,通常电力系统稳定器的输入信号(Vsi)有:转速、频率、功率。 T6用于表示传感器时间常数,Ks表示电力系统稳定器的增益,信号的隔直由时间常数T5设置。在下一模块中,A1、A2是使高频扭转滤波器的一些低频效果起作用,如果不是为此目的,若有必要,该模块用于稳定器幅频、相频特性的整形。接下来的两个模块是两级超前、滞后补偿环节,由常数T1至T4设置。 稳定器的输出可以有多种方法限幅,它们并没有在图15中全部表示出来。该模型仅仅表示了简单的稳定器输出限制,V STMAX 和V STMIN。在有些系统中,如果机端电压偏离了一定的范围,稳定器的输出被闭锁,如图19所示的附加非连续励磁控制模块DEC3A。在其它的一些系统中,稳定器输出的限制是以机端电压函数的形式给出,如图17的DEC1A所示。稳定器的输出Vst,是附加非连续控制模块的输入,这里没有使用附加非连续控制模块,所以Vs=Vst。 2、PSS2A型电力系统稳定器(简称PSS2A模型) 图16所示的稳定器模型,用于代表多种双输入的稳定器,它综合了功率和转速或频率

管路阻力计算和水泵选型

2.1水系统管路阻力估算、管路及水泵选择 a)确定管径 一般情况下,按5℃温差来确定水流量(或按主机参数表中的额定水流量),主管道按主机最大能力的总和估算,分支管道按末端名义能力估算。根据能力查下面《能力比摩阻速查估算表》,选定管型。 b)沿程阻力计算 根据公式沿程阻力=比摩阻×管长,即H y=R×L,pa,计算时应选取最不利管路来计算:第一步:采用插值法计算具体的适用比摩阻,比如能力为,范围属于“6<Q≤11”能力段,K r=,进行插值计算。 R=104+()×= pa/m 第二步:根据所需管长计算沿程阻力,假设管长L=28m,则 H y= R×L=×28= pa= kpa c)局部阻力计算 作为估算,一般地,把局部阻力估算为沿程阻力的30-50%,当阀门、弯头、三通等管件较多的时候,取大值。实际计算采用如下公式: Hj=ξ*ρv2/2,ξ---局部阻力系数,ρv2/2---动压 ρv2/2动压查表插值计算,ξ局部阻力系数参考下表取值:

d)水路总阻力计算及水泵选型 水路总阻力包括:所有管道的沿程阻力、阀门、弯头、三通等管件的局部阻力、室外主机的换热器阻力(损失)、室内末端阻力(损失),后面两项与不同的主机型号和末端相关。计算式为: H q=H y+H j+H z+H m+H f H z——室外主机换热器阻力,一般取7m水柱 H m——室内末端阻力 H f——水系统余量,一般取5m水柱; 总阻力计算完成后,就可以根据总阻力选取流量满足要求的情况下能提供不小于总阻力扬程的水泵来匹配水系统。选取水泵时要根据“流量——扬程曲线”来确定,但扬程和流量不能超出所需太大(一般不超过20%),避免导致出现水力失调和运行耗能较高。 水系统的沿程阻力和局部阻力与系统水流量和所采用的管径相关,流量、管径及所使用各种配件的多少决定总阻力,流量取决于主机能力(负荷)及送回水温差,流量确定的情况下,管径越大,总阻力越小,水泵的耗能越小,但管路初投资会增大。 PE-RT地暖管的规格(参考)(红色字的为推荐使用规格、计算基准) ?计算例 现有项目系统图如下:

两个技巧让你使用稳定器拍得又稳又省力

两个技巧让你使用稳定器拍得又稳又省力 作者:暂无 来源:《数码影像时代》 2018年第9期 同样是手持稳定器进行拍摄,为何他人的作品画面可以表现得如此平稳流畅,而你所拍摄的画面却离完美平稳的 效果差了那一丝丝距离?我们以YouTube 的美国职业摄影师、知名评测达人Josh Morgan 的实拍为例,利用智云品牌的云鹤稳定器带来3 个“通过正确握持稳定器和行走步伐的技巧,发挥稳定器潜能”的极致体验。 技巧一:更好施力的握持方式 即便身体强壮或拥有麒麟臂,长时间单手握举稳定器+ 相机+ 镜头这样的配置,也并不是一件轻松的活。摄影师 可以充分利用双手配合的作用,采用左右手“护法”方式手持智云稳定器,一只手作为握举的主要受力点,另一只手作托 扶的辅助作用,这样的搭配会让摄影师在实际拍摄过程中省力不少。 此外,可以将小三脚架通过智云云鹤稳定器底部的1/4 螺口相连,并收起脚管。目的是为了增加稳定器的握持长度,以便更好的借力施力。双手握持,一只手在手柄顶端,另一只手在手柄末端。这种握持方式,可让相机和稳定器 的重力平均分摊至两只手,避免受力不均使某一只手受负担过重,从而达到充分施力而保持稳定的状态。 双手握持后,通过“手电筒”握持的拍摄模式,能帮助摄影师借助智云稳定器拍出更流畅稳定的画面。原理很简单,在智云稳定器的航向跟随模式(PF)下,航向轴将会跟随运动进行转动,俯仰轴则锁定不动,此时只需放平稳定器, 如同手举手电筒般,即可自如地做出各种推移的动作,仿照滑轨动作进行推近、推远、摇移等。 技巧二:更平稳的行走方式 要想通过稳定器和相机获取平稳画面的效果,摄影师的移动和控制尤为重要。这时,保持重心稍低的姿势尤为重要,这并不是为了拍低视角,而是让手持稳定器的手臂能够自然弯曲,配合双膝略弯曲,使摄影师整体重心往腰腹以 下转移,达到减震臂的效果和行走过程中的缓冲作用,同时也减轻了上半身负担过重的问题,有助于拍摄稳定且精确 的镜头。 采取小步伐行走拍摄,正如京剧演员那般,小步伐、小碎步匀速且连贯地行走运动,结合全脚掌或脚后跟先着地 的姿势,能极有效地缓解因步伐颠簸产生的画面上下跳动的问题,达到平滑拍摄的效果。再者,将手肘肘部相对收紧,让身体包裹锁紧成球型,也可以避免手臂上下晃动造成的不必要振幅。 总结: 想借助智云稳定器这类电子三轴稳定器拍出平稳流畅的惊艳画面,并发挥其最大潜能,有如下方法: 1、双手握持稳定器,仿照杆杠原理借力省力并施力,有助于做出推拉摇移的运镜动作。 2、降低重心并微曲膝盖,让身体自然不僵硬的同时,通过膝盖模拟减震器地效果抵消步伐的振幅。 此外,还有45°角倾斜稳定器使用等诸多可以让稳定器拍摄更平稳的技巧。 工欲善其事,必先利其器,大家不妨多练习拍摄并从中找到更适合自身的讨巧方式。 责编/ 刘婧

管道设计计算公式(流速规定、泵的选用)

1流速与管径计算公式 水流速度取0.7 m/s,则管径计算值如下: D= 4×Q 3600×π×V = 4×6000 3600×3.14×0.7 =174 mm 空气管道的流速,一般规定为:干、支管为10~15m/s,通向空气扩散装置的竖管、小支管为4~5m/s。 2泵的选型 水管管路的水头损失=沿程水头损失+局部水头损失 沿途水头损失=(λL/d)*V^2/(2g)------------P150(层流、紊流均适用) 局部水头损失=ζ*V^2/(2g) 水管管路的水头损失=沿程水头损失+局部水头损失=(λL/d+ζ)*V^2/(2g) 式中:λ—管道沿途阻力系数;L—管道长度;ζ——局部阻力系数,有多个局部阻力系数,则要相加;d—管道内径, g—重力加速度,V—管内断面平均流速。沿途阻力系数λ和局部阻力系数ζ都可查水力学手册。 λ=64/Re 仅适用于圆管层流。对于紊流,由于运动的复杂性,其规律主要由试验确定,但可在理论上给以某些阐述。P171

沿程水头损失 (1)层流区Re<2320(即lgRe<3.36)λ=64/Re (2)层流转变为紊流过渡区2320<Re<4000(即3.36<lgRe<3.6),试验点散乱,流动情况比较复杂且范围不大,一般不作详细分析。 (3)紊流区Re>4000(即lgRe>3.6)分为紊流光滑区、紊流过渡区、紊流粗糙区。 ①紊流光滑区:不同相对粗糙度△/d试验点均落在直线cd上,说明λ与△/d无关。和层流情况相类似,λ值也仅仅与Re有关。可表示为λ=(Re),但与层流区所遵循的函数关系不同。

②紊流粗糙区:分界线ef右方,λ与Re无关,仅与△/d有关,可表示为λ=(△/d) ③紊流过度粗糙区λ=(△/d,Re)

沉箱浮运拖带方案

沉箱浮运拖带方案 一、沉箱浮运、拖带前的准备工作 (—)必须进行有关的技术计算与验算工作 1.吃水、压载、干舷高度计算及浮游稳定性验算 (1)吃水、压载、干舷高度计算及浮游稳定性验算按部颁重力式码头规范(JTJ215—87)进行。 (2)计算沉箱吃水时,应精确计人沉箱内残余养护水和混凝土残渣的重量及操作平台或封舱盖板的重量。 (3)沉箱压载宜创造条件采用砂、石、混凝土块等固体压载物,以减少自由液面对浮游稳定性的影响。如果用水压载,要按规范精确计算自由液面的影响,并适当提高m值。对于长途拖带沉箱宜采用固体压载物压载,以策安全。 (4)计算吃水、干舷高度及稳定性时,应分别计算空载、不同施工工艺条件及不同稳定要求时的数值,并将计算结果分发有关人员在实际操作中掌握使用。 (5)短途拖带时,为确定是否采用密封封舱措施,应进行干舷高度计算。干舷高度应符合下式要求: F=H-T≥(B/2)tanθ+(2h/3)+s 式中: F—沉箱的干舷高度(m); H—沉箱高度(m); T一沉箱吃水(m); B一沉箱在水面处的宽度(m); θ一沉箱倾角:沉箱在有掩护水域内拖带时,可采用6°~8°; h一波高(m):在短途拖带时,h可取值为0.5~1.0m; S一沉箱干舷的富裕高度,短途拖带时一般取0.5~1.Om。 当F不满足上式要求时,要采取密封封舱措施。 凡长途拖带均应进行密封封舱。个别工程沉箱干舷较大,经过充分论证,可采用简易封舱,但需慎重对待,以确保安全。 (6)沉箱的定倾高度,应满足规范要求,沉箱在短途拖带时m≥20cm;在长途拖带时m>30cm,当航道水深富裕时,应尽可能提高m值,以利安全。

堤防稳定渗流形成条件分析

堤防稳定渗流形成条件分析 【摘要】本文从分析影响稳定渗流形成的因素入手,认为稳定渗流的形成和洪水水位历时、堤防填筑材料的渗流特性、堤防断面形式、堤基透水性等因素有关,同时认为在堤防稳定渗流计算时,典型洪水过程的选取与水库等工程的选取原则有不同之处,并初步提出一套确定能否形成稳定渗流形成的方法和思路,以及稳定渗流计算水位的确定,供大家共同探讨。 【关键词】稳定渗流;条件;水位;历时堤防稳定渗流计算是堤防工程设计的重要组成部分,依据《堤防工程设计规范》条文说明8.1.2、8.1.3“大江大湖堤防,汛期挡水时间长,能形成稳定渗流浸润线,海堤及有些江湖堤防挡水时间短,在汛期往往未能形成稳定渗流,因此,应根据实际情况按稳定渗流或不稳定渗流计算浸润线及渗流稳定性”。如何判断堤防能否形成稳定渗流,笔者就这一问题提出初步思路,以供探讨。 1.影响稳定渗流形成因素分析 1.1设计洪水过程 我国河流众多,其所处地理、气候条件差异很大,各次洪水成因及特性亦不相同。暴雨形成的洪水过程常为峰高、量大、涨水急剧、落水缓慢。此外,洪水过程线形状与流域产汇流条件密切相关,山区河流因坡陡流急,多出现峰高、量小、暴涨暴落的洪水,而大江大河多出现涨落平缓、历时很长的洪水。 在堤防断面形成稳定渗流的洪水,往往需要一定的历时(T=L/V,T为堤防断面某一特征水位形成稳定渗流所需时间,V为渗流速度,L为渗径),因此,能够在堤防断面形成稳定渗流的洪水,需要长历时、高水位的洪水过程,相应设计洪水过程线要选取相对峰型稍胖、峰值较高的过程。一般来说,大江大河的堤防工程易形成稳定渗流,山区河流堤防相对不易形成稳定渗流,另外蓄滞洪区堤防在大洪水期挡水时间较长,也容易形成稳定渗流。另外,对于设计洪水过程,其水位—历时呈反比函数关系,水位越大,历时越短,对于能够形成稳定渗流的堤防,由于所采用设计水位为峰值水位,持续时间很短,不易形成稳定渗流,而只有持续时间足够长的某一腰值水位及其以下水位,才会在堤防断面形成稳定渗流,设计时应考虑最不利情况,以能形成稳定渗流的最高水位最为计算水位,进行稳定渗流分析,当然,对《堤防工程设计规范》中另有规定的大江大湖的堤防或中小河湖重要堤段应按设计洪水位稳定渗流计算。 1.2堤基及堤防填筑料 一般来说,形成稳定渗流主要与堤基及堤防填筑材料的渗透系数ks有关,此外受孔隙率等条件影响,这些因素直接决定堤防渗流速度,依据达西定律(V=ks×J,ks--渗透系数,J--水力坡降),渗透系数越大,越容易形成稳定渗流。因此,对于由砂土、砂壤土等渗透系数较大的材料构筑的堤防,较粘土、壤土构筑的堤防形成稳定渗流容易,强透水性堤基较弱透水堤基易形成稳定渗流。 1.3堤防断面形式 堤防断面形式直接影响稳定渗流的形成。①堤顶宽度越大,比降越缓,渗径越长,越不容易形成稳定渗流;而堤防高度越大,说明该处地面较低,相应堤脚以上水位持续时间较长,形成稳定渗流的可能越大。②堤防上游坡的防渗情况亦很大程度决定着稳定渗流的形成,上游坡如果有良好的防渗措施,如防渗土工布铺设、粘土斜墙、基础截渗墙等,通过对水头的削减降低平均流速,使稳定渗流

水泵、管道及喷嘴选型计算公式

一、 喷嘴选型 根据要求查雾的池内样本,选10个除磷喷嘴3/8 TDSS 40027kv-lcv(15°R)。 参数:喷角区分40°,额定压力5MPa ,喷量27.7L/min ,喷嘴右倾15°。 二、水泵选型计算 1、水泵必须的排水能力 Q B =20 16.2242024max ?=Q = 19.44 m 3/h 其中,系统需要最大流量16.2)601027.7(10-3max =???=Q m 3/h 2、水泵扬程估算 H=K (H P +H X )= 1.3 ?(178+2)=234 m 其中:H P :排水高度,160+18=178m ;(16mPa ,扬程取160m ) H X :吸水高度,2m ; K :管路损失系数,竖井K=1.1—1.5,斜井?<20°时K=1.3~1.35,?=20°~30°时6K=1.25~1.3,?>30°时K=1.2~1.25,这里取1.3。 查南方泵业样本,故选轻型立式多级离心泵CDL42-120-2,扬程238m ,流量42 m 3/h ,功率45kW ,转速2900r/min 。 三、管路选择计算 1、管径:泵出水管道86.2290042'900'=?== ππV Q d n mm 泵进水管道121.91 90042'900'=?== ππV Q d n mm 其中: Qn :水泵额定流量; 'V 经济流速m/s ;'Vp =1.5~2.2m/s ;='Vx 0.8~1.5m/s ;'dx ='dp +0.025 m ,这里泵进水管流速为1m/s ,泵出水管流速为1.5m/s 。 查液压手册,选泵出水管道内径89mm ,泵进水管道内径133mm 2、管壁厚计算 泵进水口

管径选择与管道压力降计算(一)1~60

管径选择与管道压力降计算 第一部分管径选择 1.应用范围和说明 1.0.1本规定适用于化工生产装置中的工艺和公用物料管道,不包括储运系统的长距离输送管道、非牛顿型流体及固体粒子气流输送管道。 1.0.2对于给定的流量,管径的大小与管道系统的一次投资费(材料和安装)、操作费(动力消耗和维修)和折旧费等项有密切的关系,应根据这些费用作出经济比较,以选择适当的管径,此外还应考虑安全流速及其它条件的限制。本规定介绍推荐的方法和数据是以经验值,即采用预定流速或预定管道压力降值(设定压力降控制值)来选择管径,可用于工程设计中的估算。 1.0.3当按预定介质流速来确定管径时,采用下式以初选管径: d=18.81W0.5 u-0.5ρ-0.5(1.0.3—1) 或d=18.81V00.5 u-0.5(1.0.3—2) 式中 d——管道的内径,mm; W——管内介质的质量流量,kg/h; V0——管内介质的体积流量,m3/h; ρ——介质在工作条件下的密度,kg/m3; u——介质在管内的平均流速,m/s。 预定介质流速的推荐值见表2.0.1。 1.0.4当按每100m计算管长的压力降控制值(⊿Pf100)来选择管径时,采用下式以初定管径: d=18.16W0.38ρ-0.207 μ0.033⊿P f100–0.207(1.0.4—1) 或d=18.16V00.38ρ0.173 μ0.033⊿P f100–0.207(1.0.4—2) 式中 μ——介质的动力粘度,Pa·s; ⊿P f100——100m计算管长的压力降控制值,kPa。 推荐的⊿P f100值见表2.0.2。 1.0.5本规定除注明外,压力均为绝对压力。

浮游稳定计算CX1-4[1]讲解

① CX1型沉箱 以沉箱仓格中心为计算圆点 A 由于沉箱前后趾、壁厚大小不同及马腿影响,重心不在中心上,需要加水调平不平衡力矩(对沉箱中心)⊿Mx=82.92 kN·m 需要后三仓加水,加水深度t {(3.6×3.65-0.22×2)×t-0.22×(3.45+3.4)}×3×1.025×3.9=⊿Mx×2.5 13.06×t-0.274=17.285 t=1.35 m B 加水后1.4m的浮游稳定性 加水的重力及对沉箱底的重量距 g={(3.6×3.65-0.22×2)×1.4-0.22×(3.45+3.4)}×3×1.025=55.38 kN ⊿My=g×1.2=66.46 kN·m 沉箱总重量 G=∑V×2.5+g=1089.06 kN 重心高度 Yc=(My+⊿My)/G= 4.914 m 排水体积 V=G/1.025=1062.495 m3 前后趾排水体积 v=13.806 m3 沉箱吃水 T=(V-v)/A=7.244 m

浮心高度 Yw=[(V-v)×T/2+vYv)]/V=3.579 m 重心到浮心距离 a=Yc-Yw=1.336 m 定倾半径ρ=(I-∑i)/V=1.628 m 定倾高度 m=ρ-a=0.292>0.2 满足浮游稳定要求 ② CX2型沉箱 以沉箱仓格中心为计算圆点 A 由于沉箱前后趾、壁厚大小不同及马腿影响,重心不在中心上,需要加水调平不平衡力矩(对沉箱中心)⊿Mx=134.735 kN·m 需要后三仓加水,加水深度t {(3.65×4.5-0.22×2)×t-0.22×(3.45+4.3)}×3×1.025×4.75=⊿M×2.5 16.35×t-0.31=23.0612 t=1.43 m B 加水后1.5m的浮游稳定性 加水后的重力及对沉箱底的重量距 g={(4.5×3.65-0.22×2)×1.5+0.22×(3.45+4.3}×3×1.025=74.438 kN ⊿My=g×1.25=93.048 kN·m

解析堤防稳定计算方法

解析堤防稳定计算方法 摘要:随着经济的发展,国家对水利工程的重视程度越来越高,河道整治工程是水利工程关键的组成部分之一。在河道整治工程中,堤防稳定计算是重要的设计内容,堤防稳定计算为新建、加固堤防确定断面尺寸提供了可靠的理论依据,它不仅是保障堤防安全的基础,也是使工程取得经济效益的重要因素。本文结合淮河入海水道二期工程提防计算,对堤防稳定计算做出了解析。 关键词:河道整治,堤防,稳定性,计算,解析 1、堤防稳定计算的内容 河道整治是一项复杂而繁琐的工作,整治的过程中需要进行大量的堤防稳定计算,堤防稳定计算包括渗流计算、渗透稳定计算和抗滑稳定计算。渗流计算主要应计算在设计洪水持续时间内浸润线的位置、背水侧出逸点的位置、堤基表面的出逸比降和渗流量,根据渗流计算成果进行堤防的渗透稳定分析,判断该堤防渗透变形的类型。抗滑稳定计算主要是计算路堤的荷载,渗透压和路堤稳定性以及其他荷载。如果采用重力式挡土墙,除了要抗滑稳定计算以外,也要进行抗倾覆稳定计算并核算堤基的允许承载力。 2、计算假定及边界条件 2.1 工程概况 淮河入海水道与苏北灌溉总渠平行,紧靠其北侧,西起洪泽湖二河闸,东至滨海县扁担港注入黄海,全长163. 5km。淮河入海水道现状设计排洪流量2270m3/ s,强迫行洪流量2890m3/ s。入海水道二期工程通过全线扩挖深槽、扩建各枢纽泄洪建筑物、加高加固入海水道南北堤防,配合入江水道及灌溉总渠和分淮入沂等工程,使洪泽湖防洪标准达到300 年一遇,有效降低了100 年一遇洪泽湖洪水位。现状南堤主要由苏北灌溉总渠北堤加高培厚而成,北堤为新筑堤防。根据堤防安全运行需要,南北堤均需要按照设计堤顶高程进行加高培厚。因总渠侧无复堤空间,南堤复堤从现状南堤南堤肩起向河内复堤,部分南泓根据需要进行填滩处理;北堤从现状北堤南堤肩起向堤外复堤。根据《淮河入海水道二期河道工程地质勘察报告》,入海水道线路较长,跨越不同地质构造及地貌单元,地层变化也比较复杂,自西向东可分为三个工程段: 第一段为硬土段,自淮安枢纽至渔滨河,长28~29km( 桩号为29+000~57+900);第二段为软土段,自渔滨河至丁字河,长50.4~50.9km(桩号为57 +900~108+200),桩号76+000~91+000堤段③-1、③-1’层软土分布深厚,称为“深软土段”,其中桩号85+500~90+500堤段③-1层土质尤软,称为“特软段”; 第三段为少黏性土段,自丁字河至海口,长55.3~55.7km(桩号为108+200~163+500)。 2.2参数选取

管道通过能力的实用计算公式及其选择

天然气由气田或气体处理厂进入输气干线,其流量和压力是稳定的。在有压缩机站的长输管道两站间的管段,起点与终点的流量是相同的,压力也是稳定的,即属于稳定流动。长输管道的末段,有时由于城镇用气量的不均衡,要承担城镇日用气量的调峰,则长输管道末段在既输气又储气、供气的条件下,它的起点和终点压力,以及终点流量二十四小时都是不同的,属不稳定流动(流动随时间而变)。天然气的温度在进入输气管时,一般高于(也可能低于)管道埋深处的土壤温度。并且随着起点到终点的压力降,存在焦耳-汤姆逊节流效应产生温降,但由于管道与周围土壤的热传导,随着天然气在管道的输送过程,天然气的温度会缓慢地与输气管道深处的地层温度逐渐平衡。所以天然气在输气干管中流动状态,也不完全是等温过程,为便于理解,我们先给出稳定流动下的水力计算基本公式,再介绍沿线温度分布规律和平均温度。 计算公式随地形条件差异而不同。 在平坦地带,由于气体密度低,对于输气管道任意两点间的相对高差小于200 m的管道,可视为水平输气管段。在稳定输送状态下,管道输送量与管道起、终点压力的函数关系如下: 式中Q——管道标准状态下的体积流量,m3/s; C——常数,按此处所取各参数单位时,C值为··s/kg; p1——计算管段起点压力,Pa; p2——计算管段终点压力,Pa; λ——水力摩阻系数; d——管道内直径,m; L——管道计算段长度,m; △*——天然气相对密度; T——管道中天然气平均温度,K; Z——管输平均压力与平均温度下天然气压缩系数。 在地形起伏较大地带,当输气管道沿线任意两点高差大于200m,位差对输气管道流量的影响就不能忽略不计了。在稳定输送状态下,非水平输气管段的基本流量公式为:

螺杆钻具结构原理

1、螺杆钻具结构 螺杆钻具是一种把液体的压力能转换为机械能的能量转换装置,由旁通阀、马达、TC轴承、推力轴承、万向轴、传动轴和防掉装置等组成(如图1所示)。 当高压液体进入钻具时,迫使转子在定子中转动(定子和转子组成了马达),马达产生的扭矩和转速通过万向轴传递到传动轴和钻头上,达到钻井的目的。螺杆钻具作为井底动力装置,具有低转速、大扭矩、大排量等许多优点: 1.增加了钻头扭矩和功率,提高了进尺率。 2.减少了钻杆和套管的磨损和损坏。 3.可准确地进行定向、造斜、纠偏。

4.广泛应用于直井、水平井、丛式井和修井作业。 1.1旁通阀总成 旁通阀由阀体、阀套、阀芯及弹簧等部件组成(如图2所示)。 在压力作用下阀芯在阀套中滑动,阀芯的运动改变了液体的流向,使得旁通阀有旁通和关闭两个状态:在起、下钻作业过程中,阀套与阀体通孔未闭和,旁通阀处于旁通状态,使钻柱中泥浆绕过马达进入环空;当泥浆流量和压力达到标准设定值时,阀芯下移,关闭旁通阀孔,此时泥浆流经马达,把压力能转变成机械能。当泥浆流量值过小或停泵时,弹簧把阀芯顶起,旁通阀孔处于开启位置--处于旁通状态。 1.2马达总成

马达由定子、转子组成。定子是在钢管内壁上压注橡胶衬套而成,其内孔是具有一定几何参数的螺旋;转子是一根有硬层的螺杆 (如图3所示) 。 转子与定子相互啮合,用两者的导程差而形成螺旋密封腔,以完成能量转换。 马达转子的螺旋线有单头和多头之分。转子的头数越少,转速越高,扭矩越小;头数越多,转速越低,扭矩越大。仅以转子与定子啮合头数为5:6和9:10的截面参考。(如图4、图5所示)。

马达中一个定子导程组成一个密封腔(一级)。每级额定工作压降约0.8MPa ~1.1MPa 。压降超过最大压降值,马达就会产生泄漏,转速很快下降,对马达也会造成损坏。 为了确保密封效果,转子与定子之间的配合尺寸与不同井深、井温有关。 在选择钻具时应按不同井况选用不同型号马达。 现场使用的泥浆流量应在推荐的范围之内,否则将影响马达效率,甚至加快马达磨损。 马达的输出扭矩与马达的压降成正比,输出转速与输入泥浆量成正比,负载的增加,钻具的转速有所降低。 1.2.1中空转子马达 中空转子可增加钻头液压动力和泥浆上返速度,马达的总流量等于流经马达及转子喷嘴的总和,流经该马达的液体流量过大,马达将停止转动。因此选择中空转子马达时,应确保马达密封腔流量在正常工况。 1.2.2喷嘴直径选取 在泥浆密度、喷嘴尺寸和马达流量一定时,起钻时马达负载近似为零,流经转子喷嘴流量最小,而流经马达密封腔的流量最大。相反,钻头钻进,马达压差不断增加,流经转子喷嘴流量增加,同时,流经马达密封腔流量减少。流经马达密封腔的流量为Q 1,通过马达喷嘴的流量Q 2,Q 总=Q 1+Q 2。用户可依据使用需要随时更换不同直径喷嘴,从而达到理想的效果。 表1:

管道设计计算公式(流速规定、泵的选用)Word版

1 流速与管径计算公式 水流速度取0.7 m/s,则管径计算值如下: D=√4×Q 3600×π×V =√ 4×6000 3600×3.14×0.7 =174 mm 空气管道的流速,一般规定为:干、支管为10~15m/s,通向空气扩散装置的竖管、小支管为4~5m/s。 2 泵的选型 水管管路的水头损失=沿程水头损失+局部水头损失 沿途水头损失=(λL/d)*V^2/(2g)------------P150(层流、紊流均适用) 局部水头损失=ζ*V^2/(2g) 水管管路的水头损失=沿程水头损失+局部水头损失=(λL/d+ζ)*V^2/(2g) 式中:λ—管道沿途阻力系数;L—管道长度;ζ——局部阻力系数,有多个局部阻力系数,则要相加;d—管道内径, g—重力加速度,V—管内断面平均流速。沿途阻力系数λ和局部阻力系数ζ都可查水力学手册。 λ=64/Re 仅适用于圆管层流。对于紊流,由于运动的复杂性,其规律主要由试验确定,但可在理论上给以某些阐述。P171

沿程水头损失 (1)层流区 Re<2320(即lgRe<3.36)λ=64/Re (2)层流转变为紊流过渡区 2320<Re<4000(即3.36<lgRe<3.6),试验点散乱,流动情况比较复杂且范围不大,一般不作详细分析。 (3)紊流区 Re>4000(即lgRe>3.6)分为紊流光滑区、紊流过渡区、紊流粗糙区。 ①紊流光滑区:不同相对粗糙度△/d试验点均落在直线cd上,说明λ与△/d无关。和层流情况相类似,λ值也仅仅与Re有关。可表示为λ=(Re),但与层流区所遵循的函数

关系不同。 ②紊流粗糙区:分界线ef右方,λ与Re无关,仅与△/d有关,可表示为λ=(△/d) ③紊流过度粗糙区λ=(△/d,Re)

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