输水管道系统含滞留气团瞬变流的动态特性及爆管机理研究

项目名称： 输水管道系统含滞留气团瞬变流的动态特性及爆管机理研究

项目编号： No.50979029

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2010

项目学科： 一般工业技术

项目作者： 刘德有

作者单位： 河海大学

项目金额： 36万元

中文摘要： 输水管道系统是水电站、泵站和城市供排水工程的重要组成部分。在这类管道沿线的凸起段、封闭端及放空检修段等部位常可能滞留大体积气团，在水泵启停或阀门启闭过程中，该管道内即会发生水流冲击滞留气团的复杂的局部三维瞬变流现象，由此产生的异常压力波动极可能造成管道爆破事故。目前，国内外对这种特殊瞬变流还仅进行了一维简化模拟分析，对其引起爆管的机理也缺乏深入准确的认识。本项目经理论分析、数值模拟和实验观测，研究管道内水流冲击滞留气团的局部三维流场动态分布以及管道沿线的水力动态特性；研究气团的滞留形态、迁移-变形-裂变过程的变化规律和动力特征及其引起爆管现象的特征和机理；研究滞留气团在管道出口爆出时的整个水力系统的动态响应；提出这种瞬变流的模拟分析理论、预测及防护方法。这对输水工程的优化设计、降低造价、安全运行具有重要的理论意义和实用价值，并可推动本领域的理论创新和技术进步，促进国民经济和社会的发展。

中文关键词： 输水管道系统；滞留气团；瞬变流；气-水锤；动态特性

英文摘要：

英文关键词： pipeline systems；entrapped air pockets；transient flow；air-water hammer；dynamic characteristic