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第一章 管道水力瞬变基础1

第一节 基本概念1

第二节 瞬时流速变化引起的水压变化2

第三节 单管中压力波的传播和反射4

第四节 运动方程7

第五节 连续方程8

第六节 特殊管道内的波速12

第七节 特征线方法14

第八节 基本边界条件19

第九节 计算时间步长和管道的分段23

第十节 数学模型的验证24

第十一节 不计算管道内部计算断面的特征线方法26

第十二节 排空管29

第十三节 均质固液两相瞬变流32

第二章 调压室中的不恒定流动38

第一节 调压室的类型39

第二节 调压室的基本方程41

第三节 无阻尼系统的波动周期和振幅44

第四节 阻抗式调压室的计算46

第五节 双室式调压室的计算49

第六节 差动式调压室的计算52

第七节 半气垫式和气垫式调压室的计算56

第八节 调压室的水力计算条件61

第九节 工程计算实例64

第三章 泵站水力系统的瞬变69

第一节 泵的无量纲相似特性69

第二节 单泵边界条件74

第三节 串联泵边界条件79

第四节 并联泵边界条件81

第五节 泵启动83

第六节 空气阀和单向调压室83

第七节 空气罐89

第八节 可控止回阀的调节规律93

第九节 工程计算举例94

第一节 工况参数101

第四章 水电站的水力瞬变101

第二节 水轮机特性103

第三节 水泵水轮机特性的变换107

第四节 水轮机特性的数据处理113

第五节 水轮机边界条件116

第六节 蜗壳和尾水管当量管的计算122

第七节 导叶和桨叶的合理控制131

第八节 控制水电站水击的常用方法138

第九节 工程计算举例140

第五章 气液两相瞬变流144

第一节 气泡的形成144

第二节 调压室漏空147

第三节 有自由气体时的波速151

第四节 气液两相流的分析方法154

第五节 自由气体-离散模型155

第六节 实验比较(调压室漏空)158

第七节 工程计算举例164

第六章 复杂管系水力瞬变分析方法170

第一节 线性图171

第二节 数据结构175

第三节 复杂管系瞬变参考计算程序182

第四节 用特征线方法计算恒定流185

第七章 水轮机调节系统的线性化模型192

第一节 调节系统的一些基本概念192

第二节 线性化原理195

第三节 调速器196

第四节 水系统刚性水击线性模型203

第五节 水系统弹性水击线性模型211

第六节 机组-电网的线性模型215

第七节 水轮机线性模型219

第八节 调节对象各环节的方块图223

第九节 系统的传递函数227

第十节 状态空间法基础234

第十一节 线性状态方程的数值计算239

第十二节 非线性调节系统的数值计算241

第十三节 线性数学模型的检验244

第八章 水轮机调节系统的稳定性247

第一节 稳定性247

第二节 稳定性判据249

第三节 调压室水位波动的稳定性253

第四节 一些基本参数对水轮机频率调节稳定性的影响260

第五节 水流和管壁弹性的影响267

第六节 调压室面积对水轮机调节稳定的影响269

第九章 水轮机调节系统的参数最优化273

第一节 质量指标274

第二节 时域响应特性275

第三节 机组GD2和调速器参数的设计283

第四节 调速器参数的最优化292

第十章 明渠非恒定流297

第一节 基本方程297

第二节 特征线方法299

第三节 隐式差分法304

第四节 复杂边界条件314

第五节 明满交替水流321

第六节 明渠充水323

第七节 管道水击和明渠非恒定流的联合计算328

附录1 阻抗式调压室计算程序331

附录2 安装空气阀的水力瞬变计算程序342

附录3 最小二乘曲面拟合程序347

附录4 调压室漏空气液两相瞬变流计算程序355

附录5 稳定边界曲线计算程序370

附录6 明渠非恒定流隐式差分法计算程序372

参考文献379