半解析法求解水柱分离与断流弥合水锤问题及机理分析

摘要：

为了应对长距离输水工程的水锤防护问题,分析了空气阀作用于波状管线有压输水系统发生水力过渡时的瞬态响应过程,提出了空穴增长和溃灭时间、管线最大含气率、最大压力峰值等参数的半解析公式,并由此探讨和研究影响空气阀水锤防护效果的关键因素.半解析解表明,位于空气阀下游的管段相对长度和管线高点的相对高程对系统的断流弥合水锤起了主导作用.将半解析解与特征线法数值解进行了对比,发现两者随主变量的变化趋势一致;分析了半解析解与数值解产生偏差的原因与半解析公式推导过程中几个假设的关系.结果证明,该文提出的半解析公式能够反映空气阀作为水锤防护装置时,主导断流弥合水锤压力峰值的关键因素.该研究可为水锤防护的相关研究提供参考.

关键词：压力、模型、空气阀、半解析方法、液柱分离、断流弥合、特征线方法

所属期刊栏目：35

分类号：TV131.2(水利工程基础科学)

资助基金：国家重点研发计划2016YFC0402504

在线出版日期：2019-10-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：33-39