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传统水击理论所用的连续方程未能反映水击发生时管道内存在的液体压力波速、管道应力波速、流体波速,且进行了大量的简化却不能更好地反应管道系统的实际运动状态。本文主要基于现有的水击计算理论及其耦合理论,在考虑管道纵横两个方向都反映水击耦合特性的情况下,利用特征线法,求出耦合波速;并在推导新的连续方程时将求出的耦合波速替代推导传统4-方程模型的连续性微分方程时水击波速与流速的关系,得到新的连续方程;并忽略高次微量和压力梯度等对新的连续方程进行一定简化,与简化后的流体动量方程、管道运动方程和物理方程构成了改进的轴向4-方程模型。将改进模型求解出的耦合波速与经典模型的进行比较,结果表明两耦合波速相近,但改进模型在考虑管道纵横两个方向都反映水击耦合特性的因素后,理论上会更严瑾、更合理。 相似文献
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与世界上200米级高度以上的特高拱坝相比,我国已建和在建的6座特高拱坝具有顶底宽度比、顶底厚度比和弧高比均大的特殊体型和齐顶总水压力大的特点.论文在推导了形状和受力均与特高拱坝相近的空心球体热-结构耦合计算公式、并进行理论解和有限元解误差对比分析的基础上,以我国某特高拱坝为例,按照拱冠梁底部厚度作为划分坝体单元尺寸指标,采用易于剖分特殊体型的普通四面体二次耦合单元,方便快捷地实践了该种单元对某特高拱坝的网格划分,探讨了不同有限元网格密度的误差和收敛情况,分析了拱坝的特殊受力状况,并提出了在普通微机上采用该种单元和强耦合方法操作计算特高拱坝力学行为时,从计算精度、方便操作和计算成本等方面均可接受的坝体单元尺寸.研究表明,只要坝体单元尺寸取为0.25倍坝底厚度左右时,除应力奇异和集中区外,其余大部分区域的计算结果误差均很小,坝体能量误差泛数小于10%,计算成本也仅是几分钟.由于我国特高拱坝的形状都较为相近,此结论具有一定的广延性. 相似文献
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