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标题:水锤的计算，请教一个流体力学的问题 [打印本页]
作者:frazil 时间:2014-3-12 19:22
标题:水锤的计算，请教一个流体力学的问题
各位社友晚上好： 5 I) n& V) U$ |! Q( T4 _- B' {

0 W& q; f3 \- `/ d# P8 q/ x请教一个流体力学问题，水锤的计算。本人流体还未算入门，对于短管而言，水锤计算考虑间接水击作用，需要考虑水和管道的压缩变形影响。如果对于特别短的管，如果采用铜管，是不是可以把水考虑成为不可压缩的，铜管考虑成为刚性的，直接利用冲量定理来进行计算呢？比如说10m的管子。 8 h: k7 X% d/ A9 ?! i, i
作者:g2096 时间:2014-3-12 19:56
博士的问题帮忙顶。
作者:逍遥处士 时间:2014-3-12 20:09
帮顶！
作者:zhzh1001 时间:2014-3-12 22:34
只能帮顶，不懂流体学。
作者:子子61961 时间:2014-3-12 23:44
先百度了一下，找了一下相关信息。
2 o0 |$ B& |: F) k9 p水锤的破坏力与水当时的动量有关，符合冲量定理。Ft=mV，即作用在阀门或管道上的压力X作用时间=水的质量X水的流速。 ' G" f2 ~7 y( D. H! _9 x; c+ Y

4 e! p+ x( m6 K7 S1 u% n对于楼主的问题，同意楼主的看法，液体可以被视为不可压缩，管壁可以被视为刚性。
5 y, Z3 N+ |: f如果将管壁视为可以膨胀，则即使膨胀，靠微小的膨胀依然无法消除大量的撞击能量，所以膨胀的微小部分可以忽略，应该是通过震动来使能量抵消。至少我学过的流体力学课程，以及书店里读过的流体力学书，都没有明确提到这一点。以上是俺的个人理解。仅供参考。 & g6 f4 f* e3 r( P0 U1 Z

/ w6 m6 [' P& i3 Y8 L
作者:frazil 时间:2014-3-13 00:11
子子61961 发表于 2014-3-12 23:44
, o- r n1 V! J4 Q先百度了一下，找了一下相关信息。
! S+ o- z& {3 `水锤的破坏力与水当时的动量有关，符合冲量定理。Ft=mV，即作用在阀门或 ...

; p! [. ^/ L9 N! U. C多谢大侠和各位社友的支持，从学校出来时间长了，数学比以前生疏了，对自己的判断，从数学上进行分析担心犯错，故请各位社友帮忙，以消除心中疑惑，个人也在思考中。 % Z+ Y, h+ O: e" G U
7 n! Q3 d$ B$ K4 T
作者:湍急流云 时间:2014-3-13 02:17
个人认为，这个结构分析的时候应该分开来看。水锤作用是一种激波作用，真正的危害是首波冲击，一旦首波冲击过去，就会成阻尼波形削弱，3波之后压力增量就很小了。因此，在考虑管路强度的时候，应当考核的是首波承载能力，即，管路无变形状态下的首次冲击承载。一旦变形，就意味着冲击能量被吸收，也便失去了校核的意义。所以，应当按照无变形考虑。
7 R1 y6 l: n1 K* ~% e% M# i, L6 [9 A按照文献所说，如果不考虑不稳定摩阻影响，可近似按照 液体密度 x 液体中音速 x 液体流速改变量。
" d- C+ [! E( `/ l7 R或者使用链接中的偏倒微分方程进行计算。
( w8 _) Q1 i# Q: }# @+ g# k唉，等级不够，链接发不出来。
作者:zerowing 时间:2014-3-13 02:19
http://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%B0%B4%E9%8C%98%E4%BD%9C%E7%94%A8
) I" f: n0 Y7 y( {0 T看看这个吧.
作者:frazil 时间:2014-3-13 09:01
湍急流云 发表于 2014-3-13 02:17 . H @! h1 S5 C- `& L$ `+ P
个人认为，这个结构分析的时候应该分开来看。水锤作用是一种激波作用，真正的危害是首波冲击，一旦首波冲击 ...

" ^* n' J- F/ R谢谢帮助！我还有一些疑问，水锤计算公式表明，冲击波是主要危害。通常长管考虑水锤作用，在计算时，里面并没有管长一项。而我考虑的是短管的封堵。封堵需要一定的时间，而且大于冲击波多次来回整荡时间，冲击波的作用应该不大。这时候考虑封堵力时，是否主要按照冲量作用考虑？本人非流体出身，若有考虑偏差，还望见谅。
作者:frazil 时间:2014-3-13 09:16
哪位大虾能够推荐一本书，我想买一本看看
作者:茉莉素馨 时间:2014-3-13 09:56
本帖最后由 茉莉素馨 于 2014-3-13 09:58 编辑 7 U3 \/ w. }) M' [6 G2 M
frazil 发表于 2014-3-13 09:16 ( D' H5 ?* B3 t
哪位大虾能够推荐一本书，我想买一本看看

7 c% A- {' o+ t I: Y8 a
) M8 V/ E* ]5 |1 d# N% L7 Mhttp://wenku.baidu.com/view/436fb96858fafab069dc0272.html
0 }) j5 W1 h j) F) Y" M这个讲的比较详细，前辈可以参考一下~
作者:逍遥处士 时间:2014-3-13 10:02
冒昧推荐一个必威APP精装版下载：流体中文网
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作者:frazil 时间:2014-3-13 10:32
谢谢楼上两位的帮助
作者:xiaoshxin 时间:2014-3-13 10:52
水锤这个概念还是第一次听说，
作者:wf2725864 时间:2014-3-13 11:03
水的拍击？
作者:frazil 时间:2014-3-13 11:22
wf2725864 发表于 2014-3-13 11:03
7 G. i% R% L& Z, [& f% q水的拍击？

! m$ |! A5 u- w也是水锤作用的体现 3 R/ V% x: @8 N t$ B/ G7 X0 `2 H! ^" t
作者:mrplplplpl 时间:2014-3-13 15:54
进来学习一下
作者:zerowing 时间:2014-3-13 23:05
唉，吾也还是以新丁啊。 " i9 j, _, j/ k3 U
大侠，更正下，无视我之前的点评吧。
4 [0 h7 @* C! ?6 T S. H1 G5 T首先，关闭时间TV如果满足 TV< 2 * L(管长）/a（波速），则形成直接水锤。 + E1 ~6 t, L; u8 z* L4 X' i$ Y
直接水锤的压力 P=p(液体密度)*a*dv(流速瞬时变化量）*10e-6 (MPa)。
4 P/ L" t8 T9 G , a7 l4 y, S7 R9 b0 u! |; I6 _! a
然后，根据这一原理，可以将你的关闭过程微分化，即每一个微分关闭时间单元内，都一定满足一个直接水锤的条件形成。
; J% V/ w! F+ T: j因此，对每一个微分关闭时间单元求解直接水锤压力值，（每一个微分关闭时间单元都对应一个流动截面变化，即对应一个瞬时流速变化。），然后将这一系列压力值叠加到激波波型上，得到最终的整个关闭过程压力变化曲线。 # r7 o+ b' ^( t7 W

- N2 m3 _% k) D Q$ L, \基本就是这么一个计算思路。 % j6 `. k. A6 y& X2 ^
貌似间接水锤的计算很复杂。哈哈，茉莉大侠提供的资料不错。
作者:怪怪爱玩 时间:2014-3-17 21:18
好像看天书一样的！！！！！！！！！
作者:zerowing 时间:2014-3-17 23:34
zerowing 发表于 2014-3-13 23:05
7 P4 R. |6 ~/ J6 x9 ?( ]唉，吾也还是以新丁啊。 8 S4 D" _0 d0 N( r) M
大侠，更正下，无视我之前的点评吧。
" w) [ J9 ?; Z& T首先，关闭时间TV如果满足 TV< 2 * L(管长 ...

$ ~/ ~4 h0 f9 i$ Q% P' W大侠，长管计算是不考虑激波的震荡损坏的，因为阻尼作用下，只有首波是临界危险点。反而是短管。短管的波震传递会形成一个叠加效果，如果长度特殊，很可能在二次震荡的时候出现极大值，引发破坏。
作者:神锋吉鲁 时间:2015-7-24 09:45
逍遥处士 发表于 2014-3-13 10:02
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作者:fevath 时间:2018-5-21 15:11
楼主厉害



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