输水系统水力瞬变实验平台

2. 主要功能介绍

本实验平台涉及水力瞬变各类复杂问题及安全防控研究。针对水力瞬变机理与特性规律研究主要包括：管道水锤、水气两相流（含滞留气团、均质流、气阻、气泡流）、液柱分离与弥合、泄漏和阻塞、流固耦合、明满混合流等；针对水力安全防控措施，主要研究阀门（空气阀、泄压阀、调压阀）、调压装置（调压井、调压室）的工作特性与管道系统的水力参数。

2.1 水力过流特性及水力瞬变研究

（1）研究稳态及瞬态工况下阀门的流量特性、开度特性、不同开度下的阻力系数及泄漏测试；

（2）研究稳态工况下管件流量-阻力特征测试，即稳态管道摩擦系数校核；

（3）研究瞬态工况下管道动态摩阻特性；

（4）研究粘弹性管道中水体的瞬态特性，粘弹性管道的蠕变参数变化规律。

2.2 气液两相瞬变流动特性研究

（1）研究管道充放水过程中水气两相耦合作用特性及变化规律，包括：管道充、放水过程中的压力和流量变化规律、气团压缩-膨胀-迁移-排放的动态特性及其运行参数的关系规律等；

（2）研究压力高点滞留气阻（in-line/off-line）或移动气阻对管道瞬态特性的影响；

（3）研究明满混合流动发生条件、瞬变特性与变化规律；

（4）研究管道均质流水体中所含气体的体积分数、气体溶解和析出对于水力瞬变的影响；

（5）研究蒸汽空穴和液柱分离产生时的瞬态特性，以及在气泡溃灭和水柱弥合时的超高压作用。

2.3 输水系统安全防护研究

（1）研究不同管道系统发生纯水锤和液柱分离条件下的流固耦合瞬变现象；

（2）研究管道故障的水力瞬变特性，包括管道泄漏、阻塞、气阻的影响，以及相互间的耦合作用；

（3）研究钢管系统末端瞬变发生处安装粘弹性管道或粘弹性支管对水锤控制的影响；

（4）研究调压室、调压阀、空气阀的水力特性及其对水锤压力控制的影响；