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摘要
输水管道发生关阀、泄漏等工况时，常处于气液两相流状态，极易造成异常压力波动，加剧了水锤的破坏性，影响管道的安全运行。为研究复杂输水管道内异常水压问题，该研究基于特征线法，建立了考虑非恒定摩阻的含气瞬变流模型，并引入离散气体空腔模型（Discrete Gas Cavity Model,DGCM）进行求解计算。对比了有无空气罐对含气瞬变流规律的作用，并研究了含气率、空气罐安装位置等因素对阀门末端压力的影响。结果表明，空气罐能大幅降低压力峰值，使管道快速达到稳定状态，无空气罐防护时压力峰值高达29.69 m，增加空气罐后压力峰值仅为8.38 m；含气率的增高、初始流量的减小、初始泄漏量的增大、空气罐离下游距离越近都可使管内压力峰值降低。研究结果可为输水工程的安全防护相关研究提供参考。
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