张 伟，王 柳，黄清妙，陈万华，高 荣，陈建业，谢军龙

（1.中国空气动力研究与发展中心，四川 绵阳 621000；2.国防科技大学 空天科学学院，长沙 410073；3.华中科技大学 能源与动力工程学院，武汉 430074）

0 引言

管路系统中，由于某种原因导致流体流速剧烈变化，例如阀门关闭过快，流体流速骤变，使得流体内部压力急剧变化的现象，称为液击（Liquid hammer）[1]。管道内发生液击现象时，其最高压力可达额定工作压力的数倍甚至上百倍，管道以及管道上的阀门等附件承受巨大应力，可能会因此破损甚至断裂，威胁系统的安全运行，液击现象一直是管路系统研究中的热点问题之一。低温液体管路系统广泛存在于航天和超导领域的低温贮运系统中[2]，液氮是其中最为常见的低温液体。液氮供给系统也是低温风洞的核心系统之一，通过它向洞体内喷射液氮实现洞体降温和低温持续运行[3]。在机械切削加工领域中，用液氮作为冷却介质可以强化冷却刀具与加工区域，改善被加工材料的切削加工性、延长刀具寿命、提高工件的加工精度和表面质量[4-6]；利用液氮相变吸热，可以使病变组织温度迅速降低，应用于美容和各种恶性肿瘤的治疗等[7-8]；利用液氮气化绝热膨胀产生动力的液氮汽车是当前环保汽车的一大发展趋势[9-10]。上述应用的实现都有赖于液氮管路系统来输运液氮。然而，液氮饱和温度低，潜热较小的特性，使其极易因漏热、空化等作用而气化，在管网内形成低温流体气液两相流。……