水力输送管道中水锤现象的数值模拟方法综述
梅力方1
李小纲2
杨思琪1
马轶2
乔潘诗霈1
1.宁夏大学土木与水利工程学院,银川 7500212.宁夏大学土木与水利工程学院,银川 750021;教育部旱区现代农业水资源高效利用工程研究中心,银川 750021
摘要：[目的]系统梳理水力输送管道中水锤现象数值模拟方法的研究进展,分析高精度数值方法的应用潜力,并展望水锤模拟领域未来的研究方向.[方法]基于对现有文献整理,系统回顾和总结了水锤现象的数值模拟相关研究进展,重点讨论了特征线法(Method of Characteristics,MOC)、有限差分法(Finite Difference Method,FDM)及其在一维管道模拟中的应用,特别是基于Godunov格式的有限体积法(Finite Volume Method,FVM).通过数值模拟,探讨加权本质无振荡(Weighted Essentially Non-Oscillatory,WENO)方法对水锤模拟精度的提升.[结果]①与MOC相比,FVM的计算精度更高,但其对水力瞬变过程中强间断的捕捉能力存在局限;②引入高阶WENO方法的FVM能显著提高水锤压力波传播与衰减过程的模拟准确性;③高精度数值方法的改进方案为突破传统方法的局限性提供了新方向.[结论]结合高阶WENO方法的FVM在水锤模拟中展现出重要潜力,未来需进一步探索高分辨率、强鲁棒性数值方法的工程适用性,尤其关注神经网络与传统数值方法的融合机制研究以推动水锤动态响应预测能力的突破性提升.
关键词：水锤特征线法有限差分法有限体积法数值模拟
分类号：TV134.1(水利工程基础科学)
资助基金：国家自然科学基金(52369015)宁夏重点研发引才专项(2024BEH04095)宁夏重点研发计划项目(2024FRD05092)宁夏高等学校一流学科建设(水利工程)项目(NXYLXK2021A03)
论文发表日期：2026-01-30
在线出版日期：2026-09-12（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：11( 83-93 )
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