水力管网系统中非定常流动特性的研究具有重要的理论意义与工程应用价值。本文基于特征线数学理论,针对水力管网的非定常流动,通过局部阻力与粘性修正的简化,专门推导了水力管网系统中粘性流体流动瞬态特性基本方程的特征线方程、特征关系式和数值求解方法,以及求解水力管网系统特征线方程的边界条件建立。 本文首次创造性设计了水力管网系统瞬变特性研究的模拟实验装置,包括流量传感器、压力传感器、快速电磁阀、高速数据采集系统、数据分析处理系统等,并进行了各种瞬态流动特性的实验研究,获得了一系列具有工程应用价值的实验数据。 结合模拟实验装置的管网流体流动,运用本文推导的特征线方程模型,进行了流体瞬态特性的大量数值计算,数值模拟的边界条件和初始状态参照实验中的实际对应工况。 结果表明,本文推导的带修正的拟特征线数值计算方法的结果与我们的实验数据基本吻合,本文的计算方法可以应用到水力管网系统中非定常流动特性的工程分析与设计研究。