简化加权类动态摩阻与有限体积法的水锤数值模拟

马新红; 齐慧卿; 张俸溢; 冯瑞琳; 胡垠盈; 周领

doi:10.20040/j.cnki.1000-7709.2025.20240786

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简化加权类动态摩阻与有限体积法的水锤数值模拟

水利枢纽、水工建筑物 | 更新时间：2026-02-25

- 简化加权类动态摩阻与有限体积法的水锤数值模拟
- 简化加权类动态摩阻与有限体积法的水锤数值模拟
- 水电能源科学 2025年第4期页码：177-181
- 作者机构：
  
  1. 山东电力工程咨询院有限公司
  2. 河海大学水利水电学院
  3. 河海大学长江保护与绿色发展研究院
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.20040/j.cnki.1000-7709.2025.20240786
  中图分类号： TV134;TU991.39
- 纸质出版：2025
- 稿件说明：
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马新红, 齐慧卿, 张俸溢, 等. 简化加权类动态摩阻与有限体积法的水锤数值模拟[J]. 水电能源科学, 2025,(4):177-181.

马新红, 齐慧卿, 张俸溢, et al. 简化加权类动态摩阻与有限体积法的水锤数值模拟[J]. 2025, (4): 177-181.
马新红, 齐慧卿, 张俸溢, 等. 简化加权类动态摩阻与有限体积法的水锤数值模拟[J]. 水电能源科学, 2025,(4):177-181. DOI： 10.20040/j.cnki.1000-7709.2025.20240786.

马新红, 齐慧卿, 张俸溢, et al. 简化加权类动态摩阻与有限体积法的水锤数值模拟[J]. 2025, (4): 177-181. DOI： 10.20040/j.cnki.1000-7709.2025.20240786.

摘要

泵站、长距离供水等有压输水系统中，精准、高效的水力计算对于系统水力安全、智慧调控至关重要。然而，现有的水锤计算大多基于稳态摩阻假定，低估了水锤衰减；尤其是采用的特征线法因插值计算或调整波速，常会引起计算误差。为了精准、高效地模拟水锤问题，构建了Urbanowicz and Zarzycki简化加权类动态摩阻水锤模型，采用二阶Godunov格式进行模型求解，并设计搭建了水锤试验台，将所建模型计算结果与Zielke模型、Brunone模型、传统的特征线法结果、试验结果进行对比分析。结果表明，所建模型可以精准仿真水锤压力的波动峰值与周期，与试验结果基本吻合；Zielke模型与所建模型具有基本一致的计算精度，纳什效率系数可达0.94

但Zielke模型计算耗时量巨大；Brunone模型计算效率略优于所建模型，但计算精度较差，纳什效率系数为0.87;当库朗数小于1时，特征线法会出现严重的数值耗散，而本文模型仅有轻微的数值衰减。可见，所建模型提供了一种精准、高效、稳定的水锤模拟方法。

Abstract

关键词

Keywords

references

胡晓慧.泵站有压输水工程水锤调控及优化方法研究[D].华中科技大学,2022(10).

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