1、隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，城市內部或周邊的水資源不能滿足日益增長的用水需求。這時，人們不得不往更遠的地方尋找水源，并且在水源和城市間建立長距離輸水工程。在這類工程中，由于地形復雜，起伏不平，管道長達幾公里甚至幾十公里，在駝峰處、封閉端及閥門處很容易積聚空氣，形成大體積氣團。若沒有足夠的排氣閥或安裝位置不對，將導致管道中的空氣不能及時排出。此種情況下突然啟動水泵或打開有壓輸水管道中的閥門，就會產(chǎn)生壓力水流沖擊氣團現(xiàn)象，在氣團附近可能會引發(fā)異常壓

2、力，這種氣液兩相瞬變流現(xiàn)象所產(chǎn)生的壓力將遠大于一般水錘壓力，是導致爆管的主要因素之一。當管道中存在多個氣團時，水錘波疊加產(chǎn)生更大的水錘壓力，使爆管事故更易發(fā)生。因此，研究此類氣液兩相瞬變流具有重要的理論意義和實用價值。
　　本文利用氣液兩相流理論和計算流體動力學基本原理，建立了關于有壓管道水流沖擊氣團現(xiàn)象的物理模型，采用 VOF模型(Volume of Fluid Model)對水流沖擊氣團的局部流場進行數(shù)值模擬，得到了局部流場變

3、化規(guī)律。
　　通過對不同管徑，不同長度，數(shù)十種工況的局部流場模擬分析表明:當模型中的管段長度為10m時，水流沖擊氣團產(chǎn)生的峰值壓力趨于穩(wěn)定,為設定局部流場的管道長度提供了依據(jù)。借助于 VOF模型的界面跟蹤技術，模擬研究得到了不同管徑、不同氣團個數(shù)和不同維數(shù)之間的局部流場變化規(guī)律，結果表明氣團在壓縮與膨脹過程中伴隨著分解和破裂，導致異常壓力的發(fā)生；當管道中含有多個氣團時，氣團之間會相互影響，使局部流場震蕩嚴重。本文推導了氣體多變過程