| 词条 | 水锤基本理论及其工程应用研究 |
| 释义 | § 水锤基本理论及其工程应用研究 项目编号 ：2000-J-222-2-06 *奖种： 国家科学技术进步奖 项目名称 ：水锤基本理论及其工程应用研究 主要完成人 ：索丽生、刘德有、张芹芬、刘启钊、张 健、胡 明 主要完成单位：河海大学 推荐部门 ：专家推荐 主 题 词 ： 授奖等级 ：二等奖 § 简 介： 该项目属专门水工建筑物、水力学学科领域，其基本理论深化研究始于1987年索丽生教授在美国密执安大学（Uniy of Michigan）攻读博士学位及从事博士后研究时承担的美国国家自然科学基金项目（NO．MSM-8709564）。尔后在国内得到教育部、水利部有关基金资助，着重于水锤基本理论在实际工程中的推广应用研究，完成了国内30 多个水电站、抽水蓄能电站和长距离供水工程的非恒定流水力模型试验和数值模拟分析项目，为有关工程创造了巨大的社会经济效益，获得科研经费总计800多万元。 该项目成果在以下几方面取得了重要进展：（1）引入“与频率有关的瞬交流”、“复波速”等新概念，定义了复波速的物理意义，并导出其计算公式。揭示并模拟了岩石隧洞、塑料管道中与频率有关的瞬变流现象：（2）提出一种集“频率响应分析”与“快速傅利叶变换”为一体的“脉冲响应法”。用该方法分析与频率有关的瞬交流所得成果与试验实测值相当吻合：（3）从统计分析入手，应用随机理论，提出了水电站水锤与调压室涌浪的随机分析方法，在概念上实现由传统的确定性模型向更具客观意义的随机性模型转变。给出了水锤与调压室涌浪极值的概率分布规律，适应了结构可靠度设计的需要；（4）根据固定边界内任意非恒定流终将趋于恒定流的原理，将水锤计算的 “特征线法”移植应用于求解管网恒定流问题。该方法克服了常用的“环路法”、“节点法”的输入数据量大且复杂及需要求解大型非线性方程组等缺点，为求解大型复杂管网恒定流问题开辟了新途径；（5）提出用等价变截面开敞式调压室模拟气垫式调压室的模型试验方法，导出了等价调压室的截面计算公式及试验成果的换算关系。该方法不会改变有压管道的水锤特性，解决了含气垫式调压室水力系统整体模型试验的相似律问题：（6）根据管道非恒定流偏微分方程，导出了锥管水锤特征线法。将该万法应用于贯流式水轮机流道的水锤分析，可较大地提高其计算成果的精度。 |
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