水击基本理论研究

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1、AthesissubmittedtoZhengzhouUniVersi哆forthedegreeofMasterstudyontheBasicTheoryofWaterHammerBy：ChenzhongDongSuperVisor：Pro￡LingxiaY．angHydraulicsandRiVerDyll锄icsCollegeofWraterConserVancyandEnviro啪entEngiIleeringMay2014学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究

2、所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。学位论文作者：圭爱甜日期：为气叶年6月1日学位论文使用授权声明本人在导师指导下完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属郑州大学。根据郑州大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权郑州大学可以将本学位论文的全部或部分编入有关数据库进行检索，可以采

3、用影印、缩印或者其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。本人离校后发表、使用学位论文或与该学位论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为郑州大学。保密论文在解密后应遵守此规定。学位论文作者：堇最计日期：j。f牛年6月I摘要本论文首先对经典水击基本微分方程及计算方法进行了介绍分析，指出了其基本理论和数值算法中可能存在的一些问题，如经典水击连续性方程不能恒满足恒定流条件、水击计算结果的衰减性不符合实际情况、倾斜项存在的不合．，一一，一理性、应用动量定理时所选研究对象在时段初、末不一致、竿=u和竿：c的dfdt概

4、念混淆等问题。接着，本论文对水击基本方程进行了进一步推导和分析，特别是针对水击波的传播特性，采用严谨的水击现象传播图示，严格的推导了水击波的运动方程，其结果与经典水击运动方程一致，验证了水击运动方程的正确性。同时，分析了水击连续性方程存在的问题及原因。对于水击计算的特征线法，考虑波速的影响，采用库朗格式计算，对水击计算结果的衰减性有所改善，但仍与实际情况相差甚远。水流流速的忽略并不是造成水击计算结果不衰减的根本因素。通过对恒定流和非恒定流情况下管壁剪切力模型的分析和计算，说明剪切力模型形式对水击问题的衰减性有一定

5、关系。然后，本论文通过将一维非恒定流基本微分方程组联合液体弹性方程与管壁弹性方程后组成的完型方程组，进行了水击问题的数值计算，得出了较为满意的关于水击压强、水击波速、管道断面面积以及液体密度的变化规律的结果，能够较好的符合实际情况，在理论研究及工程应用中均具有重要意义。最后，本论文通过对完型方程组的进一步计算分析，对水击的类型分类以及阀门或导叶开度等因素对水击压强的影响进行了验证和定量分析，对定性分析水击现象提供了技术手段和技术支持。关键词：水击现象非恒定流水击方程水击压强水击计算AbstractAbStraCt

6、Intllisthesis，thechssicwaterhammerdi仃-erentialequationauldmathematicmodelsareiIltroducedfirstly．Someproblemsofthebasictheoua11dnumericala培o“thIl】arepDillted．ForexampJe：thecomjnuityequatjonofcun．entwaterhan瑚ercomputationbeillgusediIlthemathematicalmodelcan’tsa

7、tiS毋conditionofsteadynow，theexistenceofsill9isanur如irnessquestio巩theuseofthemomemumtheoremiIlthederiVationofmotionequationofwaterhammercomputationisnotreaS0mble，theco疵sionbetween享：￡，觚d粤：c锄dsoon．仅rarInaddition，basedontheresearchoftheb骶icdi丘．eremialequationofwa

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