Water Hammer——水锤等快速瞬态过程

　　水锤是一种冲击载荷，产生的原因包括阀门/泵的突然开启和关闭、汽柱的突然出现或消失等。水锤产生的压力载荷会对泵、压力传感器、涡轮和阀门等造成灾难性的后果。水锤出现时间是毫秒量级，但会在大系统中持续几秒钟时间。SINDA/FLUINT对快速瞬态过程的模拟能力使得水锤和其它高速瞬态事件，如声波沿可压缩或两相流体管道的传播的仿真计算得以实现。

　　传统上，特征线方法（ Method of Characteristics）常被用来研究此类波动问题，但FLUINT采用了有限差分/容积方法。两类软件之间有什么不同？除了FLUINT软件有更多的附加功能，而MOC软件功能单一之外，更主要的还是MOC软件在慢瞬态（更不必说稳态了）、传热、有相变的两相流动、混合物等领域并不适用。

　　下图是FLUINT和MOC计算结果的对比，MOC结果引自Wylie和Streeter的Fluid Transients（1982 edition, Example 3-1）。计算结果的RMS值在1%左右：此量级与数据内插误差的量级相同。为了便于在同一基础上比较，FLUINT软件不得不关闭了部分缺省的功能，如自动计入摩擦损失、热效应、传热量、流体属性等。

　　其它的功能验证还包括水柱分离（column separation）过程模拟...一种MOC程序很难处理的瞬时现象。事实上，如果需要的话，SINDA/FLUINT能实现完整的两流体、非各向同性、相不平衡复杂系统的热/流体分析。这意味着什么？这说明SINDA/FLUINT是世界上唯一一款商业化的、即买即用的、能模拟两相多组分流体流动中的水锤和其它类似振荡和不稳定性问题的软件工具。

　　FLUINT的隐式求解算法使得软件能采用大的计算时间步长，并且模型简化假设的有效性意味着SINDA/FLUINT不仅可以用于稳态传热系统性能的参数扫描（优化），而且能用来模拟水锤等复杂现象的细节。也就是说， SINDA/FLUINT不必过度关注快速瞬态过程中的高次项效应，但是如果用户愿意的话，相应的功能也提供在程序中。

技术支持和专有模块的开发

　　有关水锤及其它快速瞬态过程模拟的问题请致电公司咨询。

水锤、声波及快速瞬态过程