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中文摘要：
水柱分离-弥合水锤是导致输水管道破坏事故的主要原因之一，几十年来，国内外学者对其进行了大量的计算分析和实验研究，但因技术条件限制，至今已有的研究成果均基于一维瞬变流理论体系以及一维瞬变现象观测分析视角。实际上，当管内水压为负压时，管径尺度上的水体自重静压已达到不可忽视的相对量值；且在管内发生水体分离及再弥合过程中，空穴体形和水体局部流场的对应变化均呈现出明显的三维瞬变特征。因此，对于管内水柱分离-弥合水锤，采用三维理论和方法，才能更精细准确地揭示其复杂现象本质。本项目拟通过理论推导建模、三维数值模拟以及基于高速摄影-图像处理的实验观测分析，探索空穴形成-发展-溃灭过程的三维动态特征、动力特性及其形成机理，建立管径、最大空穴、水柱分离速度、气体释放等对弥合水锤压力的影响关系，并研究管沿线多处发生水柱分离-弥合时的相互作用规律。这对输水管道系统的优化设计和安全运行具有重要的理论意义和实用价值。
结论摘要：
英文主题词Water pipeline；Transient flow；Water column seperation；Entrapped air pocket；Three-dimensional numerical simulation
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