基于瞬變流動分析的給水管網事件模型

　現階段給水管網分析模型主要有: 恒態分析(Steady State Analysis) 、延時分析( Extend PeriodAnalysis) 、水質分析(Water Quality Analysis) 等。恒態分析及延時分析模型主要是基于管網水力恒定流動分析的模擬;水質分析模型則是基于水流恒定流動基礎之上,考慮水質組分的發展、衰變及擴散等。以上分析并未考慮流動狀態變化時的水力過渡過程。當需要對管網系統進行控制,或由于某種原因而可能使管網構件(如水泵、閥門、管網用戶節點等)狀態改變,會導致管網系統產生流體瞬變流動現象。對這種現象必須有適當的考慮和預計,盡量減輕其對管網系統的損害。
實際上,這種瞬變流現象本質上是由于流體局部受力情況發生突然變化,力學平衡打破,產生壓力波沿管道傳播,壓力波所到之處受力情況受到影響,到達邊界時,受邊界條件所限,產生反射波。瞬變流現象使管線上各點的水流速度和壓力等各個參量隨時間不斷產生變化,直到由于阻力耗散項的作用下,達到另一個恒定流動狀態。瞬變流就是描述水流由一個恒定流狀態到另一個恒定流狀態時,管網系統的水力各參量的時間、空間分布。
本文基于流體瞬變流動理論對給水管網事件建模,分析管網事件瞬變過程,對實例管網分析演算。