两相流水击模型对输送防护措施效果的计算分析

本文针对固液两相流的特点，建立了水击计算的运动方程及连续方程，并采用新方程对矿山常采用的容积泵输送中使用的储气罐、泄压阀、缓闭逆止阀等减缓水击压力的防护措施进行了计算分析，得出储气罐、泄压阀减压效果最好的结论。     

考虑含气量变化的浆体水击基本方程

压力波的传播速度是影响液-固两相流浆体水击压强的主要因素，而波速与管道的材料和流体的成分密切相关。本文分析了含气量对浆体水击的影响，提出了考虑含气量的浆体水击波速公式，在此基础上推导了考虑含气量变化的液-固两相流浆体水击的基本方程。     

基于考虑含气量变化浆体水击模型的复合管道水击数值计算

作者在提出了考虑含气量变化的同液两相流浆体水击基本方程的基础上，建立了考虑含气量变化的浆体水击模型。运用该模型对某电厂除灰系统管道进行了水击数值计算，根据计算结果提出了合理的建议，该建议已被采纳和应用。同时将计算结果与原有清水水击模型和浆体水击模型的计算结果进行比较，结果表明：该水击计算模型在进行同液两相流水击计算时精度高，可用于工程计算。     

离心叶轮内宾汉流体的密相两相湍流数值模拟

阐述了宾汉流体控制方程的特点,首先对单相的宾汉流体与密相液固两相流进行了计算,计算结果与实验数据吻合较好。其次对离心叶轮内的含颗粒的宾汉流体的两相流动进行了计算,从进口到出口,宾汉流体的速度是减小的,压力随半径增大逐渐升高,而且压力面上的压力大于吸力面上的压力。吸力面上的颗粒拟温度小于压力面上的颗粒拟温度,而且靠近壁面处的大于叶道中的。从减轻叶片磨损角度来讲,双圆弧型线比单圆弧的好,叶片出口角小的比出口角大的好。最后比较了液固两相流与含颗粒的宾汉流体的两相流的流动,颗粒拟温度有较大差别。     

万家寨引黄北干线输水工程调流调压阀应用技术

研究了万家寨引黄入晋北干线长距离输水工程管道水击压力防护控制技术。研究了管道控制设备对管道压力设计的影响,以及改变调流调压阀特性以适应长距离输水管道水击压力上升要求。通过研究,不仅提出了水击压力的防护措施,而且大大减少了工程投资。     

水击基本方程的讨论

为了解决水击压强计算问题,必须首先建立水击计算的基本方程,针对当前部分教科书和文献中用于水击计算的连续性方程和运动方程的公式推导过程中存在的问题,本研究从理论的严谨性和正确性考虑,未引入水击波速的概念,严格从一元非恒定流的基本方程和基本假定出发,重新推导了用于水击计算的连续方程和运动方程。     

石家庄市引岗黄二期工程管道水击压力数值计算

在阀门关闭或开启的过程中，对有压管道的任一端面而言，水流运动要素随时间发生变化，形成非恒定流。这种管道阀门的突然关闭或开启，引起流速急剧变化，同时引起压强突然增加或降低。阐述了计算水击压力的基本方程及基于特征线的数值解法，并计算了引岗黄二期工程管道的水击发生变化过程。     

调压室阻抗对水击压力的影响

针对阻抗式调压室不能完全反射水电站压力钢管传来的水击波的实际特性．导出了阻抗式调压室的阻抗系数和该处水击波透射系数之间的关系；以水击计算的特征线法为基础，提出了考虑调压室对水击波不完全反射时的水击压强计算方法；实例对比说明，设置阻抗式调压室时，不仅阀门处的水击压力比用常规方法计算的值高，而且引水隧洞也承受着一定的水击压力。     

泥石流模拟：I-模型

对粘性泥石流的堆积过程．给出平面二维运动的基本方程。用固液两相流模型来模化阻力项，并讨论了泥石流中液、固两相分界粒径的选取以及有关特征参数的计算问题最后结合已有的应力一应变本构关系．建立泥石流的流团模型．包括运动方程和数值计算方法。     

有压管道水击计算实例

本文采用特征线法,利用有限差分方程和管路系统边界条件对有压管道水击进行探讨,并做了实例计算分析。     

水击流固耦合的判断准则探索

水击理论在进行水击计算时忽略管道结构的动态特性对水击压力的影响。这种忽略对于受很大约束的管道系统的水击计算是可行。但对于实际应用中最大量使用的弱约束管道系统，管道结构的运动和变形可能会对水击压力产生很大的影响。根据管道结构的运动和变形对水击压力的影响进行了研究，阐明了管道有压流系统中流体-结构相互作用的机理，论述了摩擦耦合、泊板耦合，接合部耦合和泊松接合部耦合4种形式，通过典型算例分别研究了管道的轴向运动、弯曲和扭转对水击压力的影响。发现轴向运动对水击压力的影响最大，而管道的弯曲和扭转对水击压力的影响较小。     

调压井试验模型设计的研究

对调压井系统，其中包括调压井、引水隧洞、压力管道三部分的变态模型进行了研究，提出了变态模型比尺应同时满意涌浪方程、水击方程和压力管道水击波速方程的相似条件，并通过工程实例说明了变态模型的优越性。     

水击基本方程的改进

本文首先指出了当前用于水击计算的数学模型中的连续性方程式在恒定流时不能成立的问题,并通过进一步的理论推导,得到了新的水击波速计算公式和新的连续性方程。新的水击波速计算公式表明水击波速并非是一个常量,它的大小随流体动能沿程变化率与压强势能沿程变化率之比的变化而变化,同时也随管道断面相对变化量与压强相对变化量之比的变化而变化。新的连续性方程改善了老方程存在的不合理现象。本文还通过对水击现象的计算比较,进一步说明了老方程的确存在不合理现象,而新方程的计算结果是合理的。最后,分析指出了当前用于水击计算的连续性方程式在恒定流时不能成立的原因所在。     

石家庄市引岗黄二期工程管道水击压力数值计算

在阀门关闭或开启的过程中,对有压管道的任一端面而言,水流运动要素随时间发生变化,形成非恒定流。这种管道阀门 的突然关闭或开启,引起流速急剧变化,同时引起压强突然增加或降低。阐述了计算水击压力的基本方程及基于特征线的数值解 法,并计算了引岗黄二期工程管道的水击发生变化过程。     

管道瞬变流水击计算模型全局参数敏感性分析

针对长距离管道输水工程的事故停泵时管道瞬变流水击计算模型,采用拉丁超立方抽样法抽取样本参数,基于偏相关分析法进行全局敏感性分析,探究了模型参数间的相关性,增强了对模型参数的识别和理解。结果表明:对于最大水击压力,管道直径、泵后阀关阀时间、管道输水流量是灵敏度较高的3个参数。     

长输水管道充水的气液两相流数值模拟

基于缓慢充水过程中管道内气液两相流的流态及其特性,在一系列合理假定的基础上,推导建立了描述充水过程的气液两相流控制方程,给出模型的求解方法和计算流程。采用南水北调工程北京西四环暗涵充水试验数据对模型进行验证,结果表明,数值模型可用于模拟"V"形复杂管道系统缓慢充水过程中管内水流和通气孔气流的两相变化过程。研究成果对长距离输水工程中通气孔、排气阀等调压设施的设计、选型,及后期管道的安全运行、维护管理等具有重要意义。     

水力系统模型对水电站过渡过程影响研究

根据有压管道的非恒定流方程建立了压力管道出流和人流两个断面的流量-水头压力的传递函数矩阵，推出了有压引水系统的弹性水击方程和刚性水击方程，同时还导出了水轮机的线性模型和非线性模型。基于压力管道和水轮机的模型建立了水力系统模型，该模型可以用于研究水力系统之间水力量的关系及对电站过渡过程的影响。最后对水电站几种过渡过程进行了仿真，比较了水力系统模型对过渡过程的影响，并对结果进行了分析。     

高浓度恒定固液两相流运动机理探析：Ⅱ.应用

低浓度和高浓度固液两相流运动可以通过微观动理论加以描述[1].本文在文献[1]的基础上，探讨固液两相流在低浓度和高浓度情形下的应用方法，以颗粒浓度垂线分布为例进行分析，获得了满意的结果，也揭示了高浓度固液两相流的一些特点.     

水涡轮机械中轴对称固液两相流动的研究

本文从固液两相流的基本方程出发，推导了水涡轮机械转轮轴面上泥沙运动的速度通解，并计算了不同颗粒在水轮机转轮轴面上的运动速度，对于水涡轮机械转轮叶片的抗磨蚀设计有重要意义。     

海上HTHP气井井口关井冲击效应与井底压力的准确计算

受井深结构影响,海上大斜度井和水平井压恢测试时压力计难以下到井底,同时受海水对流换热、大气辐射,相再分布以及水击效应等的影响,井口压恢曲线常呈现规律性的波动和下降趋势。采用传统静压力模型往往使得关井初期井底压力计算过小,给试井解释带来了很大困难。在井底压力温度耦合计算控制方程的基础上,通过建立单相气体波速模型,实现了对高温高压气井井口快速关井恢复时水击效应中气流动能的损失、水击波传递速度和摩阻损失的定量描述,采用特征线法对方程进行改进求解,使模型能够准确计算井筒不同位置处续流量的变化。计算结果表明,随井深增加,压力恢复开始时间越慢,水击强度越弱;关阀速度越慢,井口压力上升越慢,水击强度越弱,持续时间越短;井底续流量在短时间内迅速下降且可能呈现波动变化。进一步考虑多重效应耦合的模型可消除温度、续流和水击效应等对井口关井初期井口压力过度上冲的影响,利用井口压力计算的井底压力精度达到5‰以内,计算结果可以用于试井解释。