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1、第十章10-1 解：阀门突然开启过程中，水击波传播四个阶段示意图如下：10-2 解：首先判断水击类型，然后计算各相末水击压强，从中找出最大水击压强。(1) 判断水击类型已知 m，m/s，则相长 s。而阀门关闭时间s，有，为间接水击。(2) 计算首相末水击压强初始全开，有阀门开度；按线性启闭关系，得首相末阀门开度；由于m/s，初始水头m，则管道特性系数 。上述数据代入式(10-4-17) 得 整理 解此二次方程，得 或 m 或 m如果发生直接水击 m而m，故不合理。则首相产生的水击压强增量为 m(水柱高) 或水击压强为 m(水柱高)(3) 计算第二相末水击压强(末相末水击压强)将已知的，代入式(
2、10-4-17) 得 解此方程 或 m(水柱高)则第二相(末相)产生得水击压强为 m(水柱高)如应用式(10-4-20)计算末相水击压强，由于系数 则有 可得水击压强增量 m(水柱高)或水击压强为 m(水柱高) 首相和末相水击压强比较，最大水击压强发生在末相，即为 m(水柱高)或为 m(水柱高)。10-3 解：首先判断水击类型，然后分别计算两种情况下的水击压强。(1) 判断水击类型已知 m，cm，mm，查表10-2-1，由钢管有，可计算水击波速 m/s以及相长s。而阀门关闭时间s，有，为直接水击。由于，阀门关闭结束时水击压强将保持到首相末，故本题所求阀门断面水头为首相末压强水头。(2) 初始开
3、度等，终止开度情况下阀门断面水头已知m，m/s，由于，以及管道特性系数 代入式(10-4-17) 得 整理 解此二次方程，得 (不合理) ， 。可得首相末阀门断面水头 m(水柱高)。(3) 初始开度等，终止开度情况下首相末阀门断面水头此时，代入直接水击压强公式式(10-2-3)或例10-1给出的直接水击压强公式得 m(水柱高)10-4 解：根据题目要求，先对水击类型进行判别，后进行水击压强的计算。(1) 判别水击类型已知 m，m，mm，查表10-2-1，由钢管有，可计算水击波速 m/s以及相长s。当阀门关闭时间s，有，发生直接水击。当关闭时间s，有，则发生间接水击。在设置调压室后，调压室的作用
4、类似于水库，水击波将由调压室而反射，这时管长m，相应的相长s。当阀门关闭时间s，有，则发生间接水击。(2) 管长m时，计算水击压强增量已知流量m3/s，则m/s，水头m，初始开度等，终止开度。当阀门关闭时间s，发生直接水击。则由直接水击压强公式式(10-2-3)，得水击压强增量 m(水柱高)当阀门关闭时间s，发生间接水击。由于，将计算首相末阀门断面水击压强增量，和第二相末(即末相)末水击压强增量。为计算间接水击压强，可令阀门按线性规律启闭，即阀门开度 。在首相末，s，阀门开度，以及管道特性系数 代入式(10-4-17) 得 整理 解此二次方程，得 (不合理) ， 。可得首相末阀门断面压强增量
5、m(水柱高)。在第二相末，将已知的，代入式(10-4-17) 得 解此方程 或 m(水柱高)最大水击压强增量发生在首相末。(3) 管长m时，计算水击压强增量相应的相长s，当阀门关闭时间s，发生间接水击。由于，将计算首相末、第二相末、第三相末、第四相末阀门断面水击压强增量，从中找出最大水击压强增量。采用例10-3所给的程序进行计算，计算结果如下tttnhnh0.9855 0.6715 0.4495 40.4581.9710 0.3430 0.4714 42.4272.9565 1.4487 0.4639 41.7513.9421 0.0000-4.2282-38.054从计算结果可见，第二相末水
6、击压强增量最大。10-5 解：已知m，mm，可计算水击波速 m/s以及相长s。由于最大水击压强值产生在第一相末，又考虑阀门按线性关闭，则此时阀门开度为。根据题意，可令，其中K为待求系数。由此第一相末的阀门开度为。又根据题给条件，m/s，m，初始开度，可求管道特性系数 并代入式(10-4-17) 得 由于，和题给，则有，代入上式得1解此不等式，得3.64，即阀门关闭时间至少应为相长的3.64倍。10-6 解：本题可使用特征线法进行计算，可采用例10-3所给的程序进行计算，计算结果如下(1) 关闭指数t0L0.2L0.4L0.6L0.8LL开度.000090.089.555789.111488.6
7、67188.222887.77851.00000.259290.089.555789.111488.667188.222891.6467.956800.518490.089.555789.111488.667192.075994.7822.913600.777690.089.555789.111492.505295.199698.0647.8704001.036890.089.555792.934595.617198.4702101.4760.8272001.296090.093.364096.034898.8758101.8695105.0463.7840001.555290.096.452
8、599.2815102.2631105.4277108.7569.7408001.814490.095.9082102.6569105.8092109.1261112.6391.6976002.073690.096.2053102.4251109.4955112.9961116.6735.6544002.332890.096.5149103.0426109.6000117.0184120.8927.6112002.592090.096.8355103.6860110.5624117.4837125.2766.5680002.851290.097.1693104.3516111.5643118.
9、8157124.0071.5248003.110490.097.5144105.0442112.6000118.0863123.7999.4816003.369690.097.8733105.7597111.5662117.5868123.3786.4384003.628890.098.2438104.3966110.7502116.8610122.7122.3952003.888090.096.5256103.2387109.6947115.8786121.7814.3520004.147290.094.9996101.8275108.3707114.6187120.5528.3088004
10、.406490.095.3035100.1355106.7554113.0488118.9996.2656004.665690.095.1358100.2330104.8174111.1403117.0849.2224004.924890.094.929999.8180104.6198108.8574114.7726.1792005.184090.094.682599.3173103.8587108.2543112.0208.1360005.443290.094.387798.7237102.9527107.0231112.7560.0928005.702490.094.041598.0236
11、101.8889107.4548112.8002.0496005.961690.093.636097.2070102.5257107.6659112.9935.0064006.220890.093.165698.1381102.9839108.0645108.7584.0000006.480090.094.502098.9424103.6768104.0767103.9403.0000006.739290.095.7762100.0402100.035899.553999.3957.0000006.998490.095.537796.870395.919695.356195.1682.0000
12、007.257690.091.096591.420892.192891.534991.3171.0000007.516890.085.889186.423687.038888.154887.9022.0000007.776090.085.330481.511682.388383.407284.9928.0000008.035290.085.622681.297177.882979.227778.9129.0000008.294490.085.966681.993878.137873.390473.4639.0000008.553690.086.371082.806877.501472.374767.8690.0000008.81
