水道水力过渡过程计算大纲范本(8)

水利水电设计大纲范本

由水流一维流动的运动方程及连续方程，可得如下一组拟线性双曲型偏微分方程：

H V Vf g V V 0 X X t2D

2 Ha (1) V H

V 0 g X X t

式中: V——流速，ｍ／ｓ； H——压力水头，ｍ； X——网格座标，ｍ； ｔ——时间，ｓ；

ｇ——重力加速度，g=9.81ｍ／ｓ； ａ——波速，ｍ／ｓ； D——管径，ｍ； ｆ——摩阻系数。 4.1.2 计算方法 4.1.2.1 特征线法

当假定管道中的有压水流为一维流动时，利用特征线法，可将描述水体非恒定流的运动

方程及连续方程转化为两个特征线上的全微分方程：

2

gdHdV V f 0 adtdt2DC (2)

dX a dt

gdHdV V f 0 dt2DC adt

dX a dt (3)

式中符号说明同式(1)。

为了求解上列方程，一般采用一阶有限差分法，已保证有足够的精度。通常采用矩形网

格进行计算。 4.1.2.2 边界条件

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