有压管道的非恒定流.pdfVIP

第七章 有压管中的非恒定流 7 有压管中的非恒定流动 7-1 设管道长度为L ，水击波传播速度为c ，不计阻力。绘出阀门完全开启时在t ＝ L/c ，2 L/c ，3 L/c 及4 L/c 时刻的水流方向及压强分布示意图。 解：设阀门关闭时管道中的静水压强为p 0 。 （1）0 t 1 L / c 时，水击波的传播过程 t 0+ 时，管道中液体的运动速度： 当阀门突然开启时，阀门附近液体突然失去约束，管道中压强突然由p 0 降低到p 0 −∆p ， 流速由0 增加到v 。考虑∆t 时段内，阀门附近长为∆l 微元液体的受力平衡，图7-1 （1） 0 给出了控制体示意，对其应用动量方程，则 t 0，v 0；t ∆t，v v0 ⇒ m(v0 −0) ρ∆lAv0 [ p0 −( p0 −∆p)]A∆t ∆pA∆t =⇒ρ∆lAv0 ∆pA∆t =⇒ ∆∆p t ∆p v 0 ρ∆l ρc ▽ ∆p γ p 0 −∆p γ v p 0 p 0 −∆p A ∆l 图7-1 (1) t = 0+ L/c 0 t 1 L / c 时： 管道中阀门处产生的降压增速逆波，向上游管道传播，同时由于液体压强降低，液 体密度降低，液体膨胀，管壁压缩。当t 1 L /c 时，降压逆波传到管道进口，管道中液体 的压强分布和流速大小和方向详见图7-1 （2 ）。 ▽ ∆p γ