在水力学和流体力学领域,管道内的液态运动可以分为稳定和非稳定两类。当水流状态从一种稳定的状况转变为另一种稳定的状态时,中间经历的非稳定性流动状态被称为瞬变流。这一概念对于理解泵站、引水调水工程、水力发电站、抽水蓄能电站等常规水利水电工程的安全、经济以及优化运行具有重要意义。

影响因素

这些水利工程为了实现安全、经济和优化运行的目标,经常需要调整其运行模式。这种频繁的变化会导致一系列的过渡过程,进而引发系统中管道压力、流量或渠道水面的显著波动,甚至可能导致机组转速的急剧变化,严重情况下还会导致水倒流和机组反转。在明渠中,水位的剧烈变化可能会导致溢流或漏水现象,而在明流隧道中则可能出现明暗交替的流动,这些都可能对工程造成重大损害。

应用场景

瞬变流的研究在水利水电工程的设计、建设和运营中具有重要价值。通过对瞬变流特性的深入研究,可以提高工程系统的安全性、可靠性和效率,从而保障人民生命财产安全,促进水资源的有效利用。

参考资料

我院瞬变流研究团队提出输水系统水气耦合瞬变流的摩阻-能量耗散数学模型.河海大学水利水电学院.2024-10-25

长距离调水系统的瞬变流模拟与控制.微信读书.2024-10-25