刚性柱理论适用于模拟就系统特征时间 (T=2 L/a) 而言呈渐进式的水力瞬时流量或水头变化（附录 B）。这种类型的水力瞬变通常称为质量振荡现象，在这种情况下，动量发生逐渐变化，而没有显著或尖锐的压力波前在系统中传播。

例如，当真空断路器或组合空气阀让空气在局部高点进入系统（以限制大气压）时，可能会发生质量振荡。当空气冲进来填充水柱之间的空间时，水柱会分离并远离高点。最终，水流反向流向高点，高点处的空气被排出时可能会受到压缩。水柱的这种往复运动可以重复多次，直到摩擦消散瞬时能量。

从“HAMMER 工具”>“选项”菜单，单击“其他选项”选项卡，然后将“扩展组合空气阀”设置为“True”。HAMMER 将跟踪气穴的范围以及由此产生的质量振荡和水柱加速度。HAMMER 仍使用 MOC 和弹性理论计算系统范围的解；其仅对最接近高点的管道使用刚性柱理论。这将产生更精确的解，而不会增加执行时间。

弹性模拟

弹性理论适用于模拟各种类型水力瞬时流量或水头变化，无论这些变化就系统特征时间而言为渐进的、快速的，还是突然的。实现弹性理论求解器的一种流行且经过验证的方法是特征线法 (MOC)。

MOC 是一种代数技术，用于计算加压管道系统中的流体压力和流量。将动量和质量守恒的两个偏微分方程转化为可以在时空中沿直线求解的常微分方程，称为特征方程。假定摩擦损失集中在多个解点。

HAMMER 的能力源自于其使用 MOC 实现的先进弹性理论，这带来以下几个优点：

• 严格求解纳维-斯托克斯方程，包括高阶小项和复杂边界条件，其物理学可以用数学严谨性描述。
• 稳健稳定的结果，最大限度减少数值伪影，实现最大精确度。对于大多数系统和容差，几乎可以确保收敛。
• 基于大量实验室和现场实验的研究和现场验证方法，其中测量了瞬时数据并将其用于验证数值模拟结果。

求解水力瞬时系统或描述其边界条件的数值方法在不断发展。理想的模型应该在经过验证的算法和前沿方法之间获得适当的平衡。HAMMER 就是这样一个模型。Environmental Hydraulics Group 资深员工数十年的研发经验和创新，加上 Bentley 软件公司的软件专业知识和推广应用前沿技术的丰富经验，联合达成了这一成果。