《水击与压力脉动》

初版前言1

增订版前言1

主要符号1

水击与压力脉动1

第一篇 水击3

第一章 概述3

第一节 压力变化的物理意义3

第二节 分类6

1-2-1 直线关闭(开启)和非直线关闭(开启)7

1-2-2 急关闭(开启)领域9

1-2-3 缓关闭领域14

1-2-4 缓开启领域18

1-2-5 压力变化特征的比较21

第三节 其它23

1-3-1 刚体理论和弹性理论23

1-3-2 直线关闭(开启)时最大压力变化率计算图表24

1-3-3 水柱分离29

第一节 运动方程和连续性方程33

第二章 基本方程33

第二节 刚体理论基本方程36

2-2-1 基本方程及物理意义36

2-2-2 忽略回复水头的基本方程42

2-2-3 吉普逊测流法原理46

第三节 弹性理论基本方程48

2-3-1 压力波的反射和通过48

2-3-2 连接水池的单一管路的水击基本方程66

2-3-3 逐段计算法69

2-3-4 图解法72

2-3-5 吉谱逊的测流法的理论误差75

2-3-6 管路平均流速和末端阀流速的关系80

2-3-7 压力变化衰减率87

第四节 其它91

2-4-1 末端阀条件91

2-4-2 压力波传播速度92

2-4-3 几个常数99

2-4-4 管路上游端装设阀时的水击101

2-5-1 补充说明103

第五节 补充103

2-5-2 弹性理论与刚体理论的联系117

2-5-3 管路中孔口的压力波的反射与通过125

2-5-4 惯性长度129

第三章 末端阀关闭时的水击132

第一节 急关闭领域132

第二节 直线关闭时的缓关闭领域139

3-2-1 压力变化状态139

3-2-2 各领域的分界条件149

3-2-3 多往复领域157

3-2-4 高落差领域171

3-2-5 各领域压力上升的相互关系174

第三节 二次曲线缓关闭领域182

3-3-1 压力变化状态184

3-3-2 低落差领域的简化式195

第四节 补充说明197

第四章 末端阀开启时的水击202

第一节 基本方程202

第二节 急开启领域203

第三节 直线开启时的缓开启领域208

4-3-1 压力变化状态208

4-3-2 最大压力下降率213

第四节 预开后直线开启时的水击214

4-4-1 急开启领域214

4-4-2 过渡领域217

4-4-3 多往复领域223

5-1-1 μ时段的压力变化227

第一节 直线曲折变化时的水击227

第五章 末端阀曲折变化时的水击227

5-1-2 多往复领域中直线曲折后压力变化的衰减237

第二节 调压阀动作时的水击243

5-2-1 压力变化状态244

5-2-2 调压阀动作时压力上升率的简化式253

第三节 补充255

5-3-1 补充说明255

5-3-2 压力变化衰减率的精确解263

6-1-1 水轮机特性与压力变化的趋势270

第六章 其它270

第一节 水轮机甩负荷时的水击270

6-1-2 混流式水轮机水击的估算式278

第二节 水泵断电时的水击282

6-2-1 基本方程282

6-2-2 水泵端的条件与压力变化285

第三节 自激振动的水击291

第四节 根据现象的解析方法298

6-4-1 利用吉谱逊测流法298

6-4-2 利用弹性理论解析法304

第五节 测压用的导压管内水柱的固有振动(多往复领域)319

第六节 其他简化式322

6-6-1 有分叉管管路的压力上升率简化式(低落差领域)322

6-6-2 末端阀下游侧连接管路的影响(低落差领域)327

6-6-3 从阀门流出气体变为流出液体时的压力上升330

第七节 补充333

6-7-1 补充说明333

6-7-2 测压用的导压管中水柱的固有振动(急变化领域及过渡领域)335

6-7-3 单自由度系统强迫振动时的压力变化344

6-7-4 容器内急剧产生气体所伴随的压力上升354

6-7-5 用弹性大的短管减小冲击波波及范围的措施361

第二篇 压力脉动373

第七章 概说373

第一节 单一管路的压力脉动373

第二节 管路中有压力波反射物的管路压力脉动379

第三节 有多个压力波反射物的管路压力脉动385

第四节 管路始端条件387

8-1-1 一般式392

第八章 基本方程392

第一节 单一管路的压力脉动392

8-1-2 ︱RL︳=1时的压力脉动395

8-1-3 水泵性能试验时的压力脉动397

第二节 管路中有压力波反射物时管路的压力脉动398

8-2-1 基本方程398

8-2-2 上游侧管路中的压力脉动400

8-2-3 下游侧管路中的压力脉动402

9-1-1 压力波的相互关系404

第九章 有异径管、阀门或孔口的管路及管路中压力波速变化时管路的压力脉动404

第一节 一般式404

9-1-2 等值管路端反射系数、等值无因次管路长度和压力脉动通过率407

第二节 ︱RL︳=1时有异径管管路的压力脉动409

第三节 有阀门或孔口管路的压力脉动415

第四节 管路中掺气或下游侧管路压力波速变化时的压力脉动421

第十章 有分叉管管路的压力脉动428

第一节 基本方程428

第二节 ︱RL2︳=︱RL3︳=1时的压力脉动433

第三节 ︱RL3︳=1、︱RL2︳≠0时的压力脉动443

第十一章 设置空气罐或大弹性短管管路的压力脉动449

第一节 一般式449

第二节 ︱RL︳=1时的压力脉动455

第三节 ︱RL︳≠1时的压力脉动通过率462

第四节 空气罐的形状效应466

第五节 压力脉动实验方法470

第六节 补充说明474

第一节 容积式水泵引起的压力脉动共振现象483

第十二章 其他483

第二节 自由振动的压力脉动490

第三节 旁通管或支管内压力脉动的共振现象493

12-3-1 压力脉动共振现象的物理意义494

12-3-2 等值管路和共振现象497

第十三章 有异径短管管路的压力脉动504

第一节 压力波的相互关系504

第二节 等值管路端反射系数、等值无因次管路长度和压力脉动通过率508

第三节 有异径短管︱RL︳=1时管路的压力脉动511

第四节 用异径短管防止压力脉动共振524

第十四章 管路系统压力脉动问题注意事项532

附录540

附录1 压力波干涉系数(Ipx、Ivx)的运算540

附录2 有异径短管管路考虑异径损失的压力脉动运算541

附录3 有分叉管管路的压力脉动运算546

附录4 有空气罐管路的压力脉动运算552

附录5 有异径短管管路的压力脉动运算556

参考文献570