[00376440]耦合水击理论及其试验研究

压力管道流过程中的水击问题，在以往的研究中大多不考虑耦合因素，在简化假定下导出控制方程，寻求解算方法，一般能满足一类问题的要求。但远非理想，存在诸多难以解释和解决的问题。该课题研究水击在多种液固耦合和运动形式耦合条件下的非定常运动规律、状态演化及其压力控制的理论和方法，内容涉及耦合运动时域、频域线性、非线性非定常运动分析，运动稳定性的定性、定量分析方法、运动耗散色散以及水击压力的调频控制等问题。建立了管道水击非定常耦合运动理论，提出了解算波流振动系统的频域分析方法、时域分析方法、水击调频控制方法以及管道全耦合非线性动力稳定性分析方法等。发现并通过试验观测到了耦合非定常水击运动的变速特性、压力调频相干特性以及色散波列特性等新的运动现象；发现系统极限环存在性、稳定性、个数及其定位；发现了利用变频特性控制压力及利用波列运动维护系统稳定的途径。完成了两座高水头、长管线水电站的原形试验，在其中一座设计水头为852m，明敷管道长2575m的电站成功实施了水击调频控制，解决了电站有压引水系统存在的暂态问题。