水运工程新技术真空流调研报告.pptxVIP

真空管道整流(零碳)高速云输水技术 调研报告 好 2017年4月 真空流输水 目录 什么是真空流输水 模仿真空管道列车突破地面速度极限、达到接近于飞机飞行速度的工作原理，在输水管道内形成局部高真空，充分利用大气压能和落差势能在该局部产生强大虹吸牵引动力，将水源源不断以超快流速全程高效输送，形式突破传统，无需额外动力，“重力流”和“压力流”由于自身缺陷将逐渐被取代。这种新问世的超完美流体形式，我们称之为“真空高速流”。它的运行环境无需额外的辅助投入，不必费巨资安装全程监控的真空抽吸设备，只需在管道头部动一个“小手术”，将气源阻断，所有水资源输送难题迎刃而解。 真空流输水的创新 水分子之间的粘滞力是流体运动能量的 最大消耗； 管道流体在真空状态下会释放气体； 加大进水口水下淹没深度能避免气体进入管道； 自动排气阀能排除管内气体等； 不论是“重力流”还是“压力流”，管内流体几乎是满管输送的。 进入管道中的气体是流体运行最大的阻力，一旦克服，流体将以更快的流速前进。 释放气体也不尽一样，“重力流”和“压力流”的管内压力均大于大气压，属于正压力，而“真空流”却出现一段“负压”， 出现“负压”的“真空流”反而没有气体。 加大进水口水下淹没深度不能避免气体进入管道。 创新 传统看法 真空流输水的创新 1997年4月，我国最具权威的清华大学水利水电工程系著名专家进行了一组模拟“重力流”输配水工程的水力实验。这套实验装置浓缩了一般长距离输配水工程的主要特征，其原理与实际工程是吻合的，具有典型意义。现场试验证明：是气体在阻碍流体运行，一旦排除气阻，流体运行就通畅了；依靠排气阀只能减弱气阻，但气体是无时无刻地掺入管内的，不能完全排除气阻，只有从水源处根本上断绝气体掺入，才是唯一可行、治标治本的办法。这一试验，不但演示了实际工程中的气阻断流模型，还测量出气阻断流的临界掺气量，有力地证明：传统的“气阻可忽略不计”的结论是不能成立的；气阻是水头损失的真正根源，甚至可阻断流体运行。 真空流输水的创新 儿童青少年体育健康优质课程开发方案 真空流输水的创新 “真空高速流”应用虹吸现象中的真空负压结构与流体整流、阻气、排气装置完美组合形成一套别具一格、功能优异的特殊流体输送成套设备所形成的第三种输水方式，兼具有不掺气和自动排气的特殊功能，也就是说已经基本排除了空气阻力在流体运行时所产生的能量损耗。如果根据传统的假设理论：由于气体阻力在液流管中可以忽略不计，起决定性因素的是液流体的水分子间的粘滞力，排除了粘滞力的流体才可近似为理想流体。那么运用“真空高速流”形式的管道输水与运用传统两种输水方式“重力流”与“压力流”输水形式相比在能量损耗上是不会有太大的差别。然而，当科研人员把这种新输水方式“植入”到常规长距离引水、配水工程或其它管道输送流体工程时，原工程的沿程水头损失居然被完全降低甚至压缩到接近于理想流体。“真空高速流”出乎意料地使输水效益在管径、水头、动力及管网原有状态不变的情况下“突变”到前所未有的至高水平，其流速、流量、压力、流态、输水距离、出水高度以及沿程水头损失均发生预料之外的显著变化，其主要参数变化数值并非仅几个百分点，而是数十个百分点！我们仅从“真空高速流”的出流口流体呈无色透明状即能与任何其它输水形式出流口呈白色泡沫状区别出其流态的不同。 工程实际运用 技术优势 由于传统的“重力流”与“压力流”输水法，气体可大量进入输水管中，窝存于管道高点，致使水流与固体边壁产生了剥蚀破坏，管道老化加速；加上输送流体不满管，含气多易氧化，时间一长金属管内壁就锈迹斑斑，变薄变脆，久而久之，引起材料的疲劳和管道的断裂。由于管道内空气的局部应力集中，气体受到上游压力的压迫，压力在瞬间急剧上升到临界点，爆管发生频率增大。 长期以来，以提高管材质量和增大管径为主的管网改造，成为许多地方水务部门提高供水质量、减少爆管漏损的重要手段。但这种改造投资巨大，且仍摆脱不了气阻的困扰，水压不均、爆管漏损等隐患还是无法彻底解决。 “真空流”中负压部分仅是高于水面的部位，一项工程只有几米长，其余的管道全是正压，与常规管道相同。而且，“真空流”管内没有气体，不产生“气蚀”，不容易爆管，比传统输水形式更能保护管道；管道流体压力由于受局部高真空的影响，压力反而降低15%左右，形成“高速低压”状态，也有利于保护整个管网，避免爆管；流体满管输送，输送年份越久远，管内壁越磨越光滑，无形中延长管道的使用寿命。 2003年，应用“真空流”技术，在浙江省杭州市黄石垅水库安装了世界上最大直径虹吸管。该虹吸管直径1520毫米，虹吸高度8米，全长近百米，犹如一条巨龙匐卧在杭州黄石垅水库大坝上，无须任何动力，成功地让水跨越过水库大坝及其它障碍物，而且输水距离、流量、流速比