流体力学概念总结之水击波的传播过程总结概括思维导图
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水击波的传播过程思维导图模板大纲
水击以波的形式传播,称为水击波。
增压波从阀门向管道进口传播。
设阀门在时间t=0瞬时关闭,增压波从阀门向管道进口传播,波到之处水停止流动,压强增至P0+△P;未传到之处,水仍以V0流动,压强为P0。
如以c表示水击波的传播速度,在t=l/c,水击波传到管道进口,全管压强均为P0+△P,处于增压状态。
减压波从管道进口向阀门传播。
时间t=l/c(第一阶段末,第二阶段开始),管内压强P0+△P大于进口外侧静水压强P0,在压强差△P作用下,管道内紧靠进口的水以流速—V0 (负号表示与原流速V0的方向相反)向水池倒流,同时压强恢复为P0:于是又同管内相邻的水体出现压强差,这样水自管道进口起逐层向水池倒流。
这个过程相当于第一阶段的反射波,在t=2l/c减压波传至阀门断面,全管压强为P0:恢复原来状态。
减压波从阀门向管道进口传播。
时间t=21/c,因惯性作用,水继续向水池倒流,因阀门处无水补充,紧靠阀门处的水停止流动,流速由—V0变为零,同时压强降低△P,随之后续各层相继停止流动,流速由—V0变为零,压强降低△P。
在t=31/c,减压波传至管道进口,全管压强为P0—△P,处于减压状态。
增压波从管道进口向阀门传播。
时间t=31/c,管道进口外侧静水压强P0大于管内压强P0—△P,在压强差△P作用下,水以速度V0向管内流动,压强自进口起逐层恢复为P0在t=41/c,增压波传至阀门断面,全管压强为P0;恢复为阀门关闭前的状态。
此时因惯性作用,水继续以流速V0流动,受到阀门阻止,于是和第二阶段开始时,阀门瞬时关闭的情况相同,发生增压波从阀门向管道进口传播,重复上述四个阶段。