水錘的計算，請教一個流體力學的問題

frazil

各位社友晚上好：
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: T3 I3 r# s% g7 w4 q請教一個流體力學問題，水錘的計算。本人流體還未算入門，對于短管而言，水錘計算考慮間接水擊作用，需要考慮水和管道的壓縮變形影響。如果對于特別短的管，如果采用銅管，是不是可以把水考慮成為不可壓縮的，銅管考慮成為剛性的，直接利用沖量定理來進行計算呢？比如說10m的管子。
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frazil

湍急流云 發表于 2014-3-13 02:17
: ~0 V% P- `+ r$ g個人認為，這個結構分析的時候應該分開來看。水錘作用是一種激波作用，真正的危害是首波沖擊，一旦首波沖擊 ...

謝謝幫助！我還有一些疑問，水錘計算公式表明，沖擊波是主要危害。通常長管考慮水錘作用，在計算時，里面并沒有管長一項。而我考慮的是短管的封堵。封堵需要一定的時間，而且大于沖擊波多次來回整蕩時間，沖擊波的作用應該不大。這時候考慮封堵力時，是否主要按照沖量作用考慮？本人非流體出身，若有考慮偏差，還望見諒。

g2096

博士的問題幫忙頂。

逍遙處士

幫頂！

zhzh1001

只能幫頂，不懂流體學。

子子61961

先百度了一下，找了一下相關信息。
水錘的破壞力與水當時的動量有關，符合沖量定理。Ft=mV，即作用在閥門或管道上的壓力X作用時間=水的質量X水的流速。

7 I8 I0 x1 h4 j0 f對于樓主的問題，同意樓主的看法，液體可以被視為不可壓縮，管壁可以被視為剛性。
8 B4 {, k; `, M( G* K; A# ~0 q+ j如果將管壁視為可以膨脹，則即使膨脹，靠微小的膨脹依然無法消除大量的撞擊能量，所以膨脹的微小部分可以忽略，應該是通過震動來使能量抵消。至少我學過的流體力學課程，以及書店里讀過的流體力學書，都沒有明確提到這一點。以上是俺的個人理解。僅供參考。

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frazil

子子61961 發表于 2014-3-12 23:44
' G( _1 c* ^# J7 G4 G6 y5 m先百度了一下，找了一下相關信息。
& h) j8 \! y- k5 m0 `; [水錘的破壞力與水當時的動量有關，符合沖量定理。Ft=mV，即作用在閥門或 ...

多謝大俠和各位社友的支持，從學校出來時間長了，數學比以前生疏了，對自己的判斷，從數學上進行分析擔心犯錯，故請各位社友幫忙，以消除心中疑惑，個人也在思考中。
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湍急流云

個人認為，這個結構分析的時候應該分開來看。水錘作用是一種激波作用，真正的危害是首波沖擊，一旦首波沖擊過去，就會成阻尼波形削弱，3波之后壓力增量就很小了。因此，在考慮管路強度的時候，應當考核的是首波承載能力，即，管路無變形狀態下的首次沖擊承載。一旦變形，就意味著沖擊能量被吸收，也便失去了校核的意義。所以，應當按照無變形考慮。
按照文獻所說，如果不考慮不穩定摩阻影響，可近似按照 液體密度 x 液體中音速 x 液體流速改變量。
+ `% H/ G" i6 W' G5 j, h! o或者使用鏈接中的偏倒微分方程進行計算。
唉，等級不夠，鏈接發不出來。

zerowing

http://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%B0%B4%E9%8C%98%E4%BD%9C%E7%94%A8
看看這個吧.

frazil

哪位大蝦能夠推薦一本書，我想買一本看看