[发明专利]基于最优体型的空气罐体积参数计算方法

权利要求书

1.一种基于最优体型的空气罐体积参数计算方法，其特征在于，空气罐体积计算公式为：

其中，V_T为最优空气罐体积；k为安全保证系数；[V_a]_min为最小空气罐体积；V_a为最优空气罐气体体积；为最优水气比。

2.根据权利要求1所述的基于最优体型的空气罐体积参数计算方法，其特征在于，所述最小空气罐体积[V_a]_min为：

其中，Δ为判别系数，管道沿线较平直的管道系统，则Δ≤1；管道沿线有明显局部高点或管线坡度较大的输水系统，则Δ＞1；

L为空气罐后输水管线长度；v₀为空气罐后管道内流速；H₀为出水池水位高度，以空气罐管道中心线为基准；f为引水道断面面积；m为理想气体多方指数；为管道系统中压力最大允许上升率；h_min为管道沿线最小压力；p₀为空气罐内气体初始绝对压力；g为重力加速度。

3.根据权利要求1所述的基于最优体型的空气罐体积参数计算方法，其特征在于，所述最优水气比为：

其中，Δ为判别系数，管道沿线较平直的管道系统，则Δ≤1；管道沿线有明显局部高点或管线坡度较大的输水系统，则Δ＞1；

为管道系统中压力最大允许上升率；H₀为出水池水位高度，以空气罐管道中心线为基准；m为理想气体多方指数；p₀为空气罐内气体初始绝对压力；h_min为管道沿线最小压力。

4.一种基于最优体型的空气罐体积参数计算方法，其特征在于，包括步骤：

(1)忽略水体弹性及管道系统摩阻阻抗，基于刚性水锤理论及简谐振动理论，计算空气罐运行参数；

(2)根据空气罐运行参数所必须满足的条件，计算得到空气罐体积和最优体型参数。

5.根据权利要求4所述的基于最优体型的空气罐体积参数计算方法，其特征在于，所述步骤1具体为：

(1.1)忽略水体弹性及管道系统摩阻阻抗，得到输水系统在运行过程中的动力方程、水体连续方程和空气罐内气体多方过程方程；

(1.2)求解上述方程得出空气罐运行参数，空气罐内涌浪幅值和空气罐底部压力幅值。

6.根据权利要求4所述的基于最优体型的空气罐体积参数计算方法，其特征在于，所述步骤2中空气罐运行参数满足条件：(1)罐体内水体不出现漏空；(2)管道沿线最大压力值不超过系统的承压标准；(3)管道沿线不出现负压。

7.一种基于最优体型的空气罐体积参数计算方法，其特征在于，包括步骤：

(1)根据输水系统走势判断属于哪种类型，管道沿线平直的管道系统或管道沿线有明显局部高点或管线坡度较大的输水系统；

(2)计算对应类型的最优水气比

(3)计算对应类型的最小空气罐气体体积[V_a]_min和最优空气罐气体体积V_a；

(4)计算最优空气罐总体积