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时间,降压波到达水库端B。全管压强降低为H。一△H,全管水流流速为零。 4、第四状态(3弘<1≤红)。在1=3L时,降压波传至水库端B处。由 于B端右侧管道内的压强为H。一△H,而左侧水库具有很大的自由水面,不 可能形成压强降低,仍为H。。因此,B点受力不平衡,水库压强高于管道内 压强,紧邻管道进口的库内水体在不平衡力作用下,从水库以流速,流向压 力管道,使紧邻进口的微小管段水体受到压缩,压强升高△H恢复到H。,密 度增大,管径扩张,恢复到初始状态。接着自水库端B至管道末端阀门端A 的逐段水体相继以“顺行升压波”的形式向下游传播。经过1=4上时间,此 压波传到阀门端A,此时全管水流的流速、压强、密度和管径均恢复至阀门 关闭前的初始状态。若不计管壁的摩阻作用,水击波的传播将重复上述四个 传播过程。实际上,由于管壁的摩阻作用总是存在的,故压力管道中的水击 现象会逐步衰减,并最终消失。 阀门突然开启时,同样会在压力管道内产生水击波的往返传播,不同的 是在第一状态开始时,阀门处微小管段内的水体由于首先补充水轮机流量不 足而造成压强降低△H(水头降低△H),水体密度减小,管径收缩,水击波 以逆行降压波的形式向上游水库端传播,此后水击波传播过程及物理性质均 与阀门突然关闭时完全相同。 从上述可知,水击波从1=0至!=4北完成四个播过程后压力管道内的水 流恢复到初始状态,故将T=4虹称为水击波的“周期”。而将水击波在管道中 传播一个往返所需的时间1=2亚称为水击波的“相”,两相为一个周期。 实际上,阀门关闭不可能为瞬时完成,总是存在一个时间过程(水轮机 导叶的关闭时间T=3~8s)。阀门每关闭(或开启)一个微小开度,阀门处就 产生一个水击波向上游传播,伴随着水击压强升高(或降低)△H。在阀门连 续关闭(或开启)过程中,水击波连续不断地产生,水击压强不断升高(或 降低)。 由前述传播过程知,在水击波连续往返传播过程中,水击波到达水库端B
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