水电站和泵站水力过渡流PDF电子书下载

第一章 总论 1

1.1一些名词的定义 1

1.2水力过渡流的分类 3

1.3水力过渡流产生的原因 4

1.4简单压力管道中水锤波的传播与反射 5

1.5水锤分类 9

1.6刚性管道水锤压力 11

1.7刚性管道可压缩流体水锤波速的计算 12

1.8水电站水力过渡流过程 15

1.9城镇供水排水过渡流过程 17

1.10水力过渡流发展简史 21

参考文献 24

第二章 压力管道过渡流控制方程 26

2.1压力管道过渡流基本方程 26

2.2压力管道过渡流基本方程的特点及其解法 35

2.3压力管道水锤波速 37

参考文献 41

第三章 特征线方法和有限差分方法 43

3.1有限差分方法的基本知识 43

3.2压力管道过渡流的特征线方程 48

3.3特征线方程的求解 52

3.4定步长的特征线方法 56

3.5显式差分方法 61

3.6隐式差分方法 67

3.7边界条件 69

3.8初始条件和稳定性条件 74

参考文献 75

第四章 水电站过渡流 77

4.1水电站管道系统布置 77

4.2水电站上、下游管道过渡流数值模拟 81

4.3水轮机综合特性曲线 81

4.4反击式水轮机过渡流数值模拟 83

4.5计算步骤 91

4.6水电站过渡流计算工况 93

4.7调速器的构造与工作原理 94

4.8调速器的传递函数和方框图 99

4.9缓冲器式调速器数值模拟 103

4.10PID型调速器数值模拟 107

4.11水轮机调节稳定性 109

4.12小波动稳定性 115

4.13调速器参数的优化 119

参考文献 121

第五章 离心式水泵过渡流 122

5.1离心泵的工作原理和工作参数 122

5.2水泵过渡流及水泵工况分区 127

5.3离心泵全特性曲线 133

5.4水泵管道特性曲线和水泵工作点 134

5.5相似水泵 135

5.6马柯（Marchal）绘制的全特性曲线 136

5.7离心泵断电过渡流数值模拟 141

5.8并联水泵断电过渡流数值模拟 149

5.9串联水泵断电过渡流数值模拟 151

5.10带有调压阀水泵过渡流数值模拟 153

5.11水泵压力管道系统过渡流设计控制标准 157

5.12水泵断电水锤防护措施 159

参考文献 165

第六章 抽水蓄能电站过渡流 166

6.1概述 166

6.2水泵水轮机全特性曲线 167

6.3水泵水轮机过渡流工况 171

6.4水泵水轮机过渡流数值模拟 175

6.5水泵水轮机过渡流计算方法和步骤 182

6.6工程实例计算 184

6.7抽水蓄能电站反调节水库过渡流 194

6.8反调节水库过渡流计算实例 208

参考文献 216

第七章 空化过渡流和液柱分离 217

7.1一些名词解释 217

7.2压力管道压力降到汽化压力原因 220

7.3气液混合流体过渡流波速 222

7.4空化过渡流和液柱分离计算 226

7.5布朗（Brown）方法计算空化过渡流和液柱分离 228

参考文献 230

第八章 调压室与调压阀过渡流数值模拟 232

8.1水电站和泵站管道系统过渡流控制设备 232

8.2调压室的功用和类型 233

8.3简单型调压室过渡流数值模拟 237

8.4带有竖管调压室过渡流数值模拟 241

8.5简单型调压室过渡流水面波动理论解 244

8.6阻抗型调压室过渡流数值模拟 246

8.7复杂型差动式调压室过渡流数值模拟 248

8.8非线性代数方程组的线性化方法 255

8.9工程实例计算 260

8.10气垫型调压室 266

8.11带有竖管气垫型调压室过渡流数值模拟 270

8.12各种阀门在过渡流中的应用 272

8.13调压阀（PRV）过渡流数值模拟 274

8.14进气阀过渡流数值模拟 276

8.15过渡流的优化控制概念 279

参考文献 280

第九章 水电站蜗管、水轮机和尾水管三维紊流大涡模拟 282

9.1综述 283

9.2微压缩流体水动力学方程 285

9.3大涡模拟方法（LES） 287

9.4有限体积法求解大涡模拟方程 290

9.5固体边界条件 293

9.6网格生成和组合区域模型 296

参考文献 299

第十章 水电站蜗管、水轮机和尾水管三维紊流计算实例 302

10.1蜗管三维紊流计算 302

10.2反击式（法兰西式）水轮机转轮的三维紊流计算 312

10.3尾水管三维紊流计算 323

10.4总体能量损失和效率 337

第十一章 明渠过渡流 340

11.1明渠过渡流的一些水流定义 340

11.2明渠过渡流产生的原因 341

11.3明渠过渡流波高和波速的计算 342

11.4明渠过渡流控制方程 346

11.5明渠过渡流控制方程的求解 353

11.6特征线方法 354

11.7显式有限差分方法 357

11.8二阶显式差分方法 362

11.9显式差分方法边界条件 372

11.10初始条件 376

11.11隐式差分方法 378

11.12显式差分方法和隐式差分方法优、缺点比较 390

11.13明满交替过渡流数值模拟 391

11.14明满交替过渡流工程实例计算 395

参考文献 409

附录 水泵断电水锤计算程序 412