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《郑州大学》 2006年
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水击方程的完善与计算研究

李树慧  
【摘要】:水击现象是一种常见的有压非恒定流现象,本论文首先介绍了当前水击计算的基本理论,包括数学模型和计算方法,主要指出了当前水击计算所用的数学模型中的连续性方程不能满足恒定流条件、sinθ项存在的不合理性等问题。说明当前水击计算的数学模型中的水击方程组存在一定的缺陷。本文对这些问题存在的原因进行了详细分析,发现在推导当前水击压强公式的过程中没有考虑管道的倾斜度和摩擦阻力的影响,而在后面水击计算的连续性方程的推导过程中则考虑了管道的倾斜度,这就导致了在当前连续性方程的整个推导过程中前后矛盾的现象。另外在整个推导过程中,对于全导数和偏导数的概念没有分清楚,这些都是连续性方程不能满足恒定流条件的根本原因。指出在应用动量定理推导水击运动方程时是考虑管道中两个固定断面之间的水体的变化规律,这与动量原理是不相符的。 接着,本文针对当前水击方程中的一些不合理现象,采用全新的思路重新进行了严谨的推导,引入液体弹性方程和管壁弹性方程后得到了更加完善的水击计算的基本方程组,形式如下: 新的水击计算的基本方程组(Ⅰ)在恒定流时是完全成立的。 此外,本论文认为直接将当前的一维非恒定流基本微分方程组,附加液体弹性方程和管壁弹性方程后,也可以构成水击计算的完整方程组,即
【学位授予单位】:郑州大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TV131.4

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 孟晓强;赵丽;杨超;张文静;李晓平;周慧智;;阿赛线输油管道水击控制仿真研究[J];石油钻采工艺;2012年S1期
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 王永军;复杂输气管网系统的瞬变流仿真[D];昆明理工大学;2009年
2 卢聪;水击理论及计算方法的改善研究[D];郑州大学;2011年
3 沈丁洋;钢铁厂煤气管网系统的瞬变流分析及模拟[D];昆明理工大学;2008年
4 黄李冰;水击计算方法和水击理论研究[D];郑州大学;2012年
5 胡晓阳;基于Flowmaster的泵站系统水力过渡过程研究[D];西华大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 万德华;孔口出流公式作为解水击连锁方程边界条件的局限性[J];长江科学院院报;1998年05期
2 张立翔,黄文虎,A.S.Tijsseling;水锤诱发弱约束管道流固耦合振动频谱分析[J];工程力学;2000年01期
3 戴安全;压力管道中水击的探讨[J];四川建筑;2004年04期
4 张立翔,汪正军,张洪明,杨柯,杨影丹;长管耦合水击控制的试验研究[J];水电能源科学;2002年04期
5 吴昊,马跃先,马驭贞;简单直管直接水击的液固耦合作用分析[J];水电能源科学;2004年02期
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7 余代广;水锤计算中摩阻的处理方法综述[J];水电站设计;2004年02期
8 张芹芬,索丽生,郭文铸;简单管水击随机分析再探[J];水力发电学报;2000年02期
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10 朱承军,杨建东;非棱柱体管道的一维水击计算及分析[J];水力发电学报;1998年02期
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 侯咏梅;水击理论与计算研究[D];郑州大学;2003年
2 倪昊煜;水击理论研究[D];郑州大学;2004年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王晨;徐安农;蒋心学;;求解扩散方程的一类显示交替分组方法[J];安徽大学学报(自然科学版);2008年01期
2 王造奇;样条最小二乘法解泊松方程[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);1995年01期
3 李彤,林炳昌;移动进样口液相制备色谱分离过程参数的回归分析[J];鞍山钢铁学院学报;2000年03期
4 王际达,张雄文;用预测-校正方法解非线性含扩散的色谱方程[J];鞍山钢铁学院学报;1996年01期
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6 卢洪涛,黄晋阳;流向变换反应器高维模型的数值模拟[J];北京化工大学学报(自然科学版);2005年05期
7 李汉勇,宫敬,于达;水试压后输气管道的清管过程瞬态分析及程序设计[J];北京石油化工学院学报;2005年03期
8 王文科;求解地下水非稳定流问题的局部坐标有限分析法[J];长春地质学院学报;1995年04期
9 胥泽银,何永富,周维奎,李华,何永斌,邓培智;解二维扩散方程的DuFort-Frankel差分格式[J];成都理工学院学报;2000年01期
10 周维奎,李华,卢玉蓉,张培德,冯思臣,何永富,周洁;解二维抛物型方程初边值问题的交替方向隐式方法[J];成都理工学院学报;2000年02期
中国重要会议论文全文数据库 前9条
1 杨开林;;现代调水工程的水力控制理论[A];全国水资源合理配置与优化调度及水环境污染防治技术专刊[C];2011年
2 张玉胜;汪文秉;;FDTD结合Mur二阶吸收边界条件分析三维散射问题时的稳定性研究[A];1995年全国微波会议论文集(下册)[C];1995年
3 张新军;梁昌洪;金谋平;;MEI结合有限差分法二维应用的几个技术[A];1997年全国微波会议论文集(下册)[C];1997年
4 杨玲霞;李树慧;侯咏梅;范如琴;;水击基本方程的改善研究[A];科技创新与现代水利——2007年水利青年科技论坛论文集[C];2007年
5 陈贵清;董保珠;;特征线法及其在流固耦合系统中的应用[A];中外力学思维纵横——第四届全国力学史与方法论学术研讨会论文集[C];2009年
6 侯庆志;任建亭;曹刚;;坝下引水管道内流体地震动水压力分析[A];第一届中国水利水电岩土力学与工程学术讨论会论文集(下册)[C];2006年
7 徐国宾;徐文卓;房秀芳;;有压输水箱涵明满过渡流数值模拟[A];第三届全国水力学与水利信息学大会论文集[C];2007年
8 杨敏;李强;邓辉;;南水北调天津干线首次充水运行数值模拟[A];第三届全国水力学与水利信息学大会论文集[C];2007年
9 胡建永;张健;索丽生;;长距离输水工程中空气阀的进排气特性研究[A];2007重大水利水电科技前沿院士论坛暨首届中国水利博士论坛论文集[C];2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 赵鹏;基于模糊物元的中小型水电站增容改造方案研究[D];郑州大学;2010年
2 王永军;复杂输气管网系统的瞬变流仿真[D];昆明理工大学;2009年
3 孙礼俊;常微分方程的有限差分方法及其简单应用[D];安徽大学;2010年
4 崔艳华;基于上下文的图像插值方法[D];西安电子科技大学;2011年
5 单兴兴;山西省禹门口东扩提水工程流量平衡及运行分析研究[D];太原理工大学;2011年
6 程洪霞;供水系统压力管路停泵水力过渡过程的计算机仿真研究[D];太原理工大学;2011年
7 周升成;高水头水电站爆破膜系统水击分析[D];兰州理工大学;2011年
8 田科;盾构机液压长管道振动模态分析与试验研究[D];中南大学;2011年
9 李锴;停泵断流水锤与非断流水锤的计算及升压状况的比较分析研究[D];长安大学;2011年
10 马军;水泵全特性曲线数值化改造的补充及其在停泵水锤计算中不同应用方法的比较研究[D];长安大学;2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 邓万里,陈伟昌;宝钢高炉煤气系统平衡实践[J];宝钢技术;2003年02期
2 胡新亮;;焦炉煤气初冷系统余热利用[J];节能与环保;2007年01期
3 伍悦滨;曲世琳;刘天顺;;给水管网系统中的水力瞬态工况模拟[J];北京科技大学学报;2006年05期
4 万德华;孔口出流公式作为解水击连锁方程边界条件的局限性[J];长江科学院院报;1998年05期
5 王同华 ,王磊 ,张春波 ,卢守卫;燃气管网设计中的模拟与优化研究进展[J];城市燃气;2005年05期
6 陈坤明;吴华丽;朱卫平;;天然气输配管网优化调度与管理综述[J];城市燃气;2008年10期
7 杨开林;水轮机导叶控制规律的数值计算方法[J];大电机技术;1988年03期
8 董良国,马在田,曹景忠;一阶弹性波方程交错网格高阶差分解法稳定性研究[J];地球物理学报;2000年06期
9 钟万勰,欧阳华江;解析法和半解析法的最新进展[J];大自然探索;1993年02期
10 张立翔,黄文虎,A.S.Tijsseling;水锤诱发弱约束管道流固耦合振动频谱分析[J];工程力学;2000年01期
中国硕士学位论文全文数据库 前8条
1 卢聪;水击理论及计算方法的改善研究[D];郑州大学;2011年
2 侯咏梅;水击理论与计算研究[D];郑州大学;2003年
3 倪昊煜;水击理论研究[D];郑州大学;2004年
4 冯淑萍;榆中钢厂供水泵站水锤防护研究[D];宁夏大学;2005年
5 岑康;液体管道瞬变流动分析及其应用研究[D];西南石油大学;2006年
6 覃勇付;钢铁厂剩余煤气在CCPP上利用的配置优化研究[D];昆明理工大学;2007年
7 蔡铁力;可逆式水泵水轮机全特性曲线处理及可视化研究[D];扬州大学;2009年
8 黄小玲;基于FLOWMASTER的叠压供水仿真研究[D];南昌大学;2009年
【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 赵龙;燃气管网泄漏分析及稳态泄漏模拟[D];昆明理工大学;2009年
2 黄李冰;水击计算方法和水击理论研究[D];郑州大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 万德华;孔口出流公式作为解水击连锁方程边界条件的局限性[J];长江科学院院报;1998年05期
2 赵晓光;简单管道水击计算程序的编制与应用[J];重庆工业高等专科学校学报;2001年04期
3 闫文周,楚国铮;电厂循环水系统引水非恒定流分析计算[J];电力建设;1997年07期
4 吴剑峰;多方过程的TS方程及T-S曲线[J];大学物理;1996年10期
5 吴学伟;给水管网水力计算程序的编制与应用[J];管道技术与设备;2000年04期
6 杨远东,邓志光;停泵水锤计算及其防护措施[J];中国给水排水;2000年05期
7 徐巧权;取水泵房出水管水锤事故分析和对策[J];中国给水排水;2000年05期
8 杨晓东,朱满林;液控蝶阀在长距离压力管道中的应用[J];中国给水排水;1998年05期
9 郑铭;泵的全面特性曲线在泵系统流动瞬变计算中应用[J];排灌机械;1997年03期
10 丁峰;利用截留空气缓冲作用消减两处断流水锤问题的研究[J];青岛建筑工程学院学报;1994年01期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杨玲霞;李树慧;侯咏梅;范如琴;;水击基本方程的改进[J];水利学报;2007年08期
2 倪昊煜,杨玲霞,吴建平,范如琴;水击计算与方程的实验验证[J];河南科学;2004年04期
3 孙晓;王亚丽;范会宁;吴昊;;水击基本方程的讨论[J];河南水利与南水北调;2011年08期
4 华晔;;压力管道中水击的介绍[J];中国科技财富;2008年10期
5 侯咏梅,杨玲霞,黄文力;水头损失对水击计算的影响分析[J];河南科学;2003年03期
6 钱木金 ,蔡美云;对直接水击计算公式的探讨[J];合肥工业大学学报(自然科学版);1985年01期
7 陈江林;石喜;吕宏兴;朱德兰;;PVC等径三通管道的水击特性分析[J];中国农村水利水电;2011年09期
8 路立桥;;有压管道非恒定流水击计算连续性方程的几点思考[J];科技风;2011年15期
9 钱木金;复杂管道水击计算的电算方法及通用程序[J];合肥工业大学学报(自然科学版);1985年04期
10 周云龙,洪文鹏,孙斌;考虑含气量变化的浆体水击基本方程[J];水动力学研究与进展A辑;2005年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 杨玲霞;李树慧;侯咏梅;范如琴;;水击基本方程的改善研究[A];科技创新与现代水利——2007年水利青年科技论坛论文集[C];2007年
2 张彦峰;李淑颖;;无压燃油锅炉供暖系统设计[A];全国暖通空调制冷2002年学术年会资料集[C];2002年
3 郑军;陈来正;王建范;宋恒俊;管丙雨;刘德红;;加热炉节能降耗的探研[A];全国冶金节水与废水利用技术研讨会文集[C];2009年
4 王利卿;刘云生;;对大花水水电站水击计算方法的思考[A];科技创新与现代水利——2007年水利青年科技论坛论文集[C];2007年
5 杨志涛;何祖清;刘斌;何玉发;黄云;;管柱入井时管内液体引起水击现象力学模型[A];2007年石油装备学术研讨会论文专辑[C];2007年
6 法特;潘灵永;李宝仁;;瞬态压力突变下管道振动研究[A];中国机械工程学会流体传动与控制分会第六届全国流体传动与控制学术会议论文集[C];2010年
7 陈灵杰;张建杰;李爱红;;管路的水击及其预防[A];濮阳市首届学术年会论文选编[C];2006年
8 周云龙;杨志行;洪文鹏;孙斌;;复合管道内浆体水击压强计算与分析[A];第七届全国水动力学学术会议暨第十九届全国水动力学研讨会文集(上册)[C];2005年
9 李爱红;张建杰;陈灵杰;;关于直埋蒸汽管道设计施工及运行管理的探讨[A];濮阳市首届学术年会论文选编[C];2006年
10 周庆安;;海狸4600型挖泥船在九湾卢吹填的施工措施和效果[A];机械疏浚专业委员会第二十次疏浚与吹填技术经验交流会论文与技术经验总结文集[C];2007年
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1 王沁;格子Boltzmann方法理论及其在泥石流研究中的应用[D];西南交通大学;2007年
2 李俊花;长输液体管道泄漏监测方法研究[D];大连理工大学;2006年
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1 李树慧;水击方程的完善与计算研究[D];郑州大学;2006年
2 黄李冰;水击计算方法和水击理论研究[D];郑州大学;2012年
3 卢聪;水击理论及计算方法的改善研究[D];郑州大学;2011年
4 樊书刚;ENO格式数值模拟水击过程研究[D];西北农林科技大学;2010年
5 倪昊煜;水击理论研究[D];郑州大学;2004年
6 孙晓;长距离有压重力输水管道过渡过程及管网优化研究[D];郑州大学;2011年
7 孟胜利;高压水除鳞设计软件开发研究[D];重庆大学;2009年
8 王宏万;压力脉冲解堵及其振荡场的数值模拟研究[D];中国石油大学;2009年
9 韩庆奎;热水管网水击及旁通管泄压的模拟研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
10 穆祥鹏;长距离输水系统的过渡过程数值计算及水力特性研究[D];天津大学;2004年
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