卢坤铭，周领，刘静

(河海大学水利水电学院，江苏 南京 210098)

实际工程中，输水管道的高程会根据地形条件发生变化，往往会出现气团滞留于管道中来不及排出.水流冲击滞留气团现象，不但会影响系统正常运行，甚至可能引发爆管事故，从而造成极其严重的经济损失，甚至导致人员伤亡[1-3].

目前，针对水流冲击滞留气团瞬变流现象，现有的模型大多为一维数学模型，且主要研究对象为单个气团，对于起伏管道内水流冲击多段气团的瞬变流研究，相关成果很少.MARTIN[4]首次对水流冲击多段滞留气团现象进行了理论研究，基于刚性水体理论，建立了相应的数学模型，但其模型没有考虑水气交界面的运动.刘德有等[5]建立了起伏变特性管道系统中水流冲击单个滞留气团的刚性数学模型.刚性模型具有简单、快捷的优点，但其应用具有一定的局限性，如：在复杂的管网系统中，刚性模型处理起来尤为烦琐和复杂，尤其是出现液柱分离的情况.EPSTEIN[6]将积分法用于水锤基本方程的求解，建立水流冲击两段封闭滞留气团的数学模型，由于没有相应的多段气团的弹性数学模型，该方法仅与刚性数学模型进行了比较，结果显示当气团长度很小时，刚性模型预测的气团压力过高.ZHOU等[7-9]研究了水流冲击滞留气团的瞬变压力及参数变化规律，发现水气耦合作用机理复杂，且可能引起10倍于入口压力的危险峰值压力；同时，提出了“刚性塞”、“虚拟塞”等方法，建立了弹性水体模型，成功避免了特征线法在水气交界面动态追踪时的复杂插值处理，并保持了同样的计算精度；……