輸水過程中排氣閥邊界條件分析

在輸水過程中，當管道中存在氣體時，氣體會順著管道向上運動，最終聚集在管道的凸起點形成空氣腔。如果此處安裝排氣閥，氣體就會進入空氣閥，此時閥內無水，浮球在重力作用下處于掉落狀態，排氣閥打開，達到排氣目的；隨著閥內氣體的排出，管道內水位上升進入排氣閥，浮球在水的浮力作用下，關閉排氣口，排氣結束。當管道內壓力下降到大氣壓力以下時，在管道內外壓差作用下，浮球降落，空氣閥打開，達到進氣的目的。

排氣閥的進排氣過程是一個復雜的動態過程。目前，排氣閥的數值模擬仍然沿用Wylie和Stree-ter等人提出的數學模型，該模型基于以下4個基本假設：

1、認為空氣等熵流入或流出排氣閥；

2、管內的空氣質量符合等溫規律，這是由于管內空氣質量通常很小而管道面積和液體表面積很大，這就提供了一個大熱容，使氣體溫度接近于液體溫度；

3、管內的空氣聚集在它可以排出的閥附近；

4、管道內液體表面高度基本保持不變，由于空氣的體積和管段里的液體體積相比很小。

流過閥的空氣質量流量取決于管外大氣的絕對壓強P、絕對溫度T。以及管內的絕對壓強P和絕對溫度T。