水击理论及水击波速研究
发布时间：2021-04-28 12:12
水击现象往往会造成水泵、阀门、水轮机导水叶的损坏、压力水管道的爆裂、大量漏水等一系列事故。作为压力管道安全性的重要影响因素之一,水击现象一直以来倍受人们的关注。当前广泛应用的经典水击理论已有百余年历史之久,随之发展而来的计算方法也层出不穷。但目前用于水击计算的基本微分方程组还存在一些问题,水击理论需要进一步的验证完善。本论文首先介绍了传统水击理论及其数学计算模型,指出传统水击基本理论现存的一些问题及导致这些问题的可能性原因。接着,本论文在更正错误概念的基础上,完善了水击封闭方程组的计算模型,并对其进行数值计算分析,与传统水击方程组的计算结果进行对比分析,验证了完善后的水击封闭方程组的合理性和可靠性,同时还计算分析了伴随水击发生过程的管道断面面积、液体密度及液体流速的变化规律及其对水击压强变化结果的响应。在理论研究方面,本论文从水击现象的本质出发,采用能够正确反映水击波传播特征的运动水体为研究对象,综合运用质量守恒原理和动量定律,进行了严谨的水击理论的推导研究。最后,本论文在正确计算模拟水击现象的基础上,捕捉并分析研究了水击波传播速度的变化规律。本论文的主要见解有:1、水击计算的传统方程...
【文章来源】：郑州大学河南省 211工程院校
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景和意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 水击基本理论的发展
1.2.2 水击计算方法的发展
1.2.3 水击计算模型的发展
1.2.4 水击波速的发展
1.3 本文的主要研究工作
1.4 本章小结
2 传统水击基本理论及计算方法简介
2.1 一维非恒定流的基本方程组
2.2 直接水击压强和水击波速
2.2.1 直接水击压强
2.2.2 水击波速
2.3 传统水击基本方程组的导出
2.3.1 运动方程的导出
2.3.2 连续性方程的导出
2.4 传统水击方程计算的特征线法
2.4.1 特征线方程及其求解
2.4.2 边界条件的处理
2.5 传统水击理论现存问题分析
2.6 本章小结
3 水击计算模型的验证研究
3.1 水击计算封闭方程组的提出
3.2 水击计算封闭方程组的新变形
3.3 有限差分法对水击封闭方程组的验证分析
3.3.1 扩散格式差分数值求解
3.3.2 扩散格式差分计算结果分析
3.4 本章小结
4 水击理论研究
4.1 水击运动方程新推导
4.2 水击连续性方程新推导
4.3 新的水击方程组的数值计算与分析
4.3.1 水击封闭方程组的变形与差分
4.3.2 水击封闭方程组的计算及结果分析
4.4 本章小结
5 水击波速的研究
5.1 水击波速的计算验证
5.2 对水击波速的定性分析
5.3 本章小结
6 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
个人简历
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]水击基本方程的改进[J]. 杨玲霞,李树慧,侯咏梅,范如琴. 水利学报. 2007(08)
[2]PP-R管水锤波速实验研究[J]. 朱满林,张言禾,王涛. 西安理工大学学报. 2006(01)
[3]有限元法在管道水击计算中的应用探索[J]. 孙新岭,雍歧卫,蒋明,林梅,周绪扬. 后勤工程学院学报. 2006(01)
[4]水头压力及管道特性对水击波速变化的影响[J]. 彭新民,穆祥鹏,万五一,张东明. 水利水电技术. 2004(11)
[5]简单直管直接水击的液固耦合作用分析[J]. 吴昊,马跃先,马驭贞. 水电能源科学. 2004(02)
[6]非恒定摩阻对管道水力过渡过程的影响[J]. 李进平,杨建东. 武汉大学学报(工学版). 2002(02)
[7]气垫调压室的体型优化计算[J]. 索丽生,刘宇敏,张健. 河海大学学报. 1998(06)
[8]水锤波速不定性对水锤压力的影响[J]. 张祖莲. 云南工业大学学报. 1998(02)
[9]直接水击的计算公式[J]. 钱木金. 水电能源科学. 1996(02)
[10]管道振动及其减振技术[J]. 周云,刘季. 哈尔滨建筑工程学院学报. 1994(05)
博士论文
[1]复杂输水系统的水力仿真与控制研究[D]. 穆祥鹏.天津大学 2008
[2]格子Boltzmann方法及其在流体动力学上的一些应用[D]. 段雅丽.中国科学技术大学 2007
硕士论文
[1]水击基本理论研究[D]. 董晨钟.郑州大学 2014
[2]一维水击方程的间断有限元解[D]. 朱倩倩.武汉轻工大学 2014
[3]水击计算方法和水击理论研究[D]. 黄李冰.郑州大学 2012
[4]输配水管网水锤压力分布特征研究[D]. 魏闯.石河子大学 2011
[5]水击理论及计算方法的改善研究[D]. 卢聪.郑州大学 2011
[6]格子Boltzmann方法理论及其在流体动力学中的应用研究[D]. 许鹤林.复旦大学 2010
[7]ENO格式数值模拟水击过程研究[D]. 樊书刚.西北农林科技大学 2010
[8]非恒定管网的水力数值模拟及其可视化研究[D]. 马志强.大连理工大学 2009
[9]输水系统水击的数值模拟研究[D]. 张蓓.华北电力大学（北京） 2009
[10]TVD格式数值模拟水击过程研究[D]. 张丹.西北农林科技大学 2009
本文编号：3165457
【文章来源】：郑州大学河南省 211工程院校
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景和意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 水击基本理论的发展
1.2.2 水击计算方法的发展
1.2.3 水击计算模型的发展
1.2.4 水击波速的发展
1.3 本文的主要研究工作
1.4 本章小结
2 传统水击基本理论及计算方法简介
2.1 一维非恒定流的基本方程组
2.2 直接水击压强和水击波速
2.2.1 直接水击压强
2.2.2 水击波速
2.3 传统水击基本方程组的导出
2.3.1 运动方程的导出
2.3.2 连续性方程的导出
2.4 传统水击方程计算的特征线法
2.4.1 特征线方程及其求解
2.4.2 边界条件的处理
2.5 传统水击理论现存问题分析
2.6 本章小结
3 水击计算模型的验证研究
3.1 水击计算封闭方程组的提出
3.2 水击计算封闭方程组的新变形
3.3 有限差分法对水击封闭方程组的验证分析
3.3.1 扩散格式差分数值求解
3.3.2 扩散格式差分计算结果分析
3.4 本章小结
4 水击理论研究
4.1 水击运动方程新推导
4.2 水击连续性方程新推导
4.3 新的水击方程组的数值计算与分析
4.3.1 水击封闭方程组的变形与差分
4.3.2 水击封闭方程组的计算及结果分析
4.4 本章小结
5 水击波速的研究
5.1 水击波速的计算验证
5.2 对水击波速的定性分析
5.3 本章小结
6 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
个人简历
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]水击基本方程的改进[J]. 杨玲霞,李树慧,侯咏梅,范如琴. 水利学报. 2007(08)
[2]PP-R管水锤波速实验研究[J]. 朱满林,张言禾,王涛. 西安理工大学学报. 2006(01)
[3]有限元法在管道水击计算中的应用探索[J]. 孙新岭,雍歧卫,蒋明,林梅,周绪扬. 后勤工程学院学报. 2006(01)
[4]水头压力及管道特性对水击波速变化的影响[J]. 彭新民,穆祥鹏,万五一,张东明. 水利水电技术. 2004(11)
[5]简单直管直接水击的液固耦合作用分析[J]. 吴昊,马跃先,马驭贞. 水电能源科学. 2004(02)
[6]非恒定摩阻对管道水力过渡过程的影响[J]. 李进平,杨建东. 武汉大学学报(工学版). 2002(02)
[7]气垫调压室的体型优化计算[J]. 索丽生,刘宇敏,张健. 河海大学学报. 1998(06)
[8]水锤波速不定性对水锤压力的影响[J]. 张祖莲. 云南工业大学学报. 1998(02)
[9]直接水击的计算公式[J]. 钱木金. 水电能源科学. 1996(02)
[10]管道振动及其减振技术[J]. 周云,刘季. 哈尔滨建筑工程学院学报. 1994(05)
博士论文
[1]复杂输水系统的水力仿真与控制研究[D]. 穆祥鹏.天津大学 2008
[2]格子Boltzmann方法及其在流体动力学上的一些应用[D]. 段雅丽.中国科学技术大学 2007
硕士论文
[1]水击基本理论研究[D]. 董晨钟.郑州大学 2014
[2]一维水击方程的间断有限元解[D]. 朱倩倩.武汉轻工大学 2014
[3]水击计算方法和水击理论研究[D]. 黄李冰.郑州大学 2012
[4]输配水管网水锤压力分布特征研究[D]. 魏闯.石河子大学 2011
[5]水击理论及计算方法的改善研究[D]. 卢聪.郑州大学 2011
[6]格子Boltzmann方法理论及其在流体动力学中的应用研究[D]. 许鹤林.复旦大学 2010
[7]ENO格式数值模拟水击过程研究[D]. 樊书刚.西北农林科技大学 2010
[8]非恒定管网的水力数值模拟及其可视化研究[D]. 马志强.大连理工大学 2009
[9]输水系统水击的数值模拟研究[D]. 张蓓.华北电力大学（北京） 2009
[10]TVD格式数值模拟水击过程研究[D]. 张丹.西北农林科技大学 2009
本文编号：3165457
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/dqwllw/3165457.html
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