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时间:2018-08-03
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1、瞬变读书心得体会篇一:瞬变流------读书报告1、流动的分类与定义在定常流中,任一点的参数不随时间变化,而在非定长流中,一点的参数可以随着时间发生变化。非定常流必须满足非定常流方程,定常流是非定常流的特例。在均匀流中,在任何瞬间,任何界面的平均速度相同,而在非均匀流中,在任何给定的瞬间,速度沿导管有变化。当流动状态每隔一个称作为振荡周期的固定时间间隔重复出现的时候,叫做定常震荡流动,或者称之为周期流动或者是脉动流动。而所谓管系流体的自由振动,是指在本系统的许多自然周期中的某一个周期上的衰减振动流。涌波是指那些可以将流体当做不可压缩。管壁看成刚体而进行分析的非定常流情况。管系的共振
2、是一种震荡现象。共振时,非定常震荡的振幅随着时间而增长,一直到发生事故或最后形成一个振幅异常大的定长震荡流为止,共振通常发生在其周期为该系统的自然周期之一或者靠近这个自然周期时,这一自然周期可以是基本周期,也可以是谢振周期。2、瞬变的起因以及调节阀的作用由于边界条件的变化(管子劈裂的情况除外),管系中的定常流会发生变化。有很多种可以引起瞬变流动的边界条件,经常要研究的常见的一些条件如下;(1)阀门调整位置发生偶然或者是预定的变化(2)泵的启动或是停止(3)涡轮机所需功率的变化(4)往复泵的作用(5)改变水库的水位(6)水库上的波浪(7)涡轮机调速器振动(8)泵、风机或者涡轮机中的叶
3、轮或者是导叶振动(9)可变形的一些附件的震动(10)由于旋涡引起的引水管的不稳定(11)不稳定的泵或者叶片特性研究水锤通常涉及到分析上面包含一个或者是数个边界条件的管系的问题。3、液柱分离和气体释放(1)蒸汽形成水锤不断损坏装在关系里的设备,还可以使得管子因内部过高的压力而破坏,或者是由于内部压力低于大气压而压瘪。当边界条件使得管子的上游减压时,液柱分离就可以在管系里发生。减小压力将引起一个向管系下游传递的压力脉冲,从而降低流体的速度,而下游的流体在水波到达之前,仍以其定长速度运动。管内这两部分流体速度的差别,势必使得液柱受到拉伸,而工业流体是无法拉伸的。当压力降低到蒸汽压力的时候
4、,管内形成蒸汽穴。在一根不等高的管子里,液柱分离通常在剖面的一些高点之一的附近处形成,此空穴力图停留在此高点的下游一侧,同时有液体在奇穴下流过。(2)气体释放如果管内液体含有溶解的空气或者是其他气体,当压力降低到饱和蒸汽压力以下的时候,举例来说,比如压力从2个大气压下降到0.5个大气压时,就会在一般工业液体里通常所具有的许多核上形成气泡。4、分析方法所谓的管内非定常流的分析或综合的方法都是从运动方程、连续方程或者是能量方程加上状态方程和其他的物理特性关系式着手,从这些基本方程出发,加上一些不同的限制性假设,可得出不同的方法。(1)算术法这个方法忽略摩擦力,对于从B到A的压力脉冲波,
5、其方程可以写成如下形式:aaHA?VA?HB?VB(4-1)ggB点的状况在L/a秒以后在A点图1算数水锤方程对单管的应用出现,如果HB与VB已知,再加上另外一个L/a秒以后在A点的情况,也就是边界条件,可以将HA与VA确定下来对于从A到B传递的波速为:aaHA?VA?HB?VB(4-2)gg这里,A点的状况比B的状况早L/a秒出现,多次应用这一方程,加上所要求的边界条件,瞬变解就可以建立并且计算出来,这个方法一直沿用到三十年代初,以后产生了图解法。(2)图解法图解法在理论推导过程中忽略了摩擦力但是想办法进行修正而将摩擦力进行考虑,积分形式的数学方程可以适合于图解法,因为他们在H-
6、V图上画出来是直线,从三十年代初到六十年代初,图解法是解决瞬变流的主要方法,现在,逐渐被数字计算机所取代。(3)特征线法特征线法把两个偏微分方程变换成为四个全微分方程,然后将这些方程表示成为有限差分的形式,利用规定时间间隔的方法,通过计算机进行求解。特征线方法具有很多的优点:1)稳定性准则可以断然建立2)边界条件可以很容易的编程程序3)较小项,如果需要,则可以保留4)可以处理非常复杂的系统5)在所有的有限差分法中具有最好的精度6)因为定常状态满足所有的条件,所以程序很容易调整,而且程序编排的误差可以根据偏离定常状态的变化量显示出来7)是一个很详尽的方法,可以印出全部表格化的结果(4
7、)代数法代数方程基本上是声脉冲波在敷管范围内在“+”和“-”方向的两个代数方程。它们使用这样的办法进行书写,即把时间写成一个下标,第二个下标用时间来表示在管线中的位置。一个特别的优点是这些方程可以适应于几个管段而使用和单管段相同的时间增量,另外一个重要的优点是在时间上的最先几步很容易求解出,这提供了瞬变流综合的基础。(5)隐式法中心格式隐式法是一种有限差分法,可以成功地用来求解某一类非定常流问题。这类方法最广泛的应用是在非定常表面流的计算方面。然而,其他的场合也已经使
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