改进的特征线方法及过载对水锤效应影响分析

来源：计算力学学报杂志2020年第5期北京时间：

作者：马康,顾振杰,白长青

单位：西安交通大学 航天航空学院 机械结构强度与振动国家重点实验室, 西安 710049,西安交通大学 航天航空学院 机械结构强度与振动国家重点实验室, 西安 710049,西安交通大学 航天航空学院 机械结构强度与振动国家重点实验室, 西安 710049,陕西省先进飞行器服役环境与控制重点实验室, 西安 710049

摘要：传统特征线方法对过载作用下的水锤计算具有局限性，无法为水锤防护提供可靠性指导。本文在考虑过载效应和动态摩阻的基础上，提出了改进的特征线方法，该方法能准确模拟过载作用下水锤最大压力峰值及水锤波的衰减特性。基于该方法，建立了过载作用下水锤效应数学模型，通过分析结果与CFD数值仿真及实验数据对比，验证了改进特征线方法的正确性。分析结果表明，在恒定过载作用时，阀门位置的流体压力随过载量的增加而增大，且管轴向过载的影响大于横向过载；关阀过程受到瞬时过载作用时，过载效应对水锤最大压力峰值影响显著，而对关阀后水锤波的传播和衰减影响较小；同时，分析了过载效应下关阀特性和流体密度等参数对水锤效应的影响规律。

关键词：输流管路,改进的特征线方法,过载作用,水锤效应,

基金资助：西安交通大学高校基本科研业务费（XJJ2015）；教育部留学回国人员科研启动基金资助项目.