壓力波動(dòng)預(yù)止閥能有效抑制泵后閥門(mén)關(guān)閥后的高壓水錘，那么什么是水錘現(xiàn)象？水錘計(jì)算方法是什么？

在有壓力管路中，由于某種外界原因（如閥門(mén)突然關(guān)閉、水泵機(jī)組突然停車(chē)）使水的流速突然發(fā)生變化，從而引起壓強(qiáng)急劇升高和降低的交替變化，這種水力現(xiàn)象稱(chēng)為水擊或水錘。

水錘基本方程是由運(yùn)動(dòng)方程和連續(xù)性方程組成的一組非線(xiàn)性雙曲線(xiàn)偏微分方程，對(duì)此組合方程的直接求解非常困難，可采用求取雙曲線(xiàn)偏微分方程的特征值進(jìn)行求解。在特征值的約束下使偏微分方程轉(zhuǎn)化為常微分方程：

式中，ｇ為當(dāng)?shù)刂亓铀俣?；ａ為水錘波速；Ｈ為測(cè)壓管水頭；ｔ為時(shí)間；Ｖ、ｖ均為流速；ｆ為管道摩阻參數(shù)；D為管徑；ｘ為位置坐標(biāo)。

根據(jù)特征線(xiàn)進(jìn)行積分，由式（１）、（２）進(jìn)行有限差分近似，得到對(duì)應(yīng)于圖１網(wǎng)格。圖１中，Δｘ為網(wǎng)格管段長(zhǎng)度；Ａ為管道斷面積；數(shù)值計(jì)算時(shí)采用經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)化的差分方程格式：

圖１水錘計(jì)算特征線(xiàn)網(wǎng)格

其中Ｂ＝ａ/（ｇＡ）；Ｒ＝ｆΔｘ／（２ｇＤＡ２）

式中，Ｃｐ、Ｃｍ均為特征線(xiàn)方程的已知常數(shù)；Ｂ為管道的特性常數(shù)；Ｒ為管道的摩阻特性常數(shù)；Ｑ_ｉ-１、Ｑ_ｉ＋１分別為斷面ｉ-１、ｉ＋１的流量；Ｈ_ｉ-１、Ｈ_ｉ＋１分別為斷面ｉ-１、ｉ＋１的測(cè)壓管水頭；Ｈ_ｐｉ、Ｑ_ｐｉ分別為斷面ｉ的測(cè)壓管水頭和流量。