水锤的计算，请教一个流体力学的问题

frazil

各位社友晚上好：

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。
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frazil

湍急流云 发表于 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 ...

1 v2 W7 F: A( ]9 y1 ?3 V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。

g2096

博士的问题帮忙顶。

逍遥处士

帮顶！

zhzh1001

只能帮顶，不懂流体学。

子子61961

先百度了一下，找了一下相关信息。
( }+ m; w' q" T0 F2 Y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。
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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。
6 i: f) W. {9 g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。
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frazil

子子61961 发表于 2014-3-12 23:44
先百度了一下，找了一下相关信息。
' O2 B9 w8 ~* |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 ...

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。

9 T- t7 \" h- c. Q

湍急流云

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。
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。
. e& J) g; Q/ Z( H4 t或者使用链接中的偏倒微分方程进行计算。
0 u( r# m7 s6 u- ^唉，等级不够，链接发不出来。

zerowing

http://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%B0%B4%E9%8C%98%E4%BD%9C%E7%94%A8
看看这个吧.

frazil

哪位大虾能够推荐一本书，我想买一本看看