特征线法 (MOC)

Bentley HAMMER CONNECT 采用使用最广泛并经过测试的方法（即特征线法 (MOC)）来求解非恒稳态管道流量的控制方程和。利用 MOC，可以将两个偏微分方程转换为以下两对方程：

方程和无法解析求解，但它们可以在时空中以图形形式表示为特征线（或曲线），称为特征，表示同时从系统中的每个位置传播到右侧 (C+) 和左侧 (C-) 的信号，如下图所示。

在每个内部解点，信号同时从两个相邻点到达。如果忽略摩擦损失，H 和 V 的线性组合沿每个特征不变；因此，可以精确地在解点处获得 H 和 V。在水头损失集中在解点，且假定摩擦较小的情况下，结合 MOC 法采用迭代程序及时推进求解。

瞬时建模本质上包括为各种边界条件和系统拓扑的每个解点和时间步长求解这些方程。要获得像 Bentley HAMMER CONNECT 这样的通用计算机型号，需要以下附加功能：

边界条件还必须根据其物理属性表示为代数和/或微分方程。必须为模型中的每个水力组件完成此操作，并与特征方程一起求解。
加入状态方程以对蒸汽空化进行建模，例如，流体可以在低压下闪蒸成蒸汽。水柱分离和蒸汽囊一节介绍了融入 Bentley HAMMER CONNECT 中的假设。
计算的前移距离必须设置为达到足够的精度，而不会导致时间步长过小和执行时间过长。Bentley HAMMER CONNECT 会根据管道长度、波速和整个系统大小自动设置最佳时间步长，因此您可以更快地获得模型结果。
假定摩擦损失集中在解点。可以实施不同模型，从恒稳态到准恒稳态，再到非恒稳态（瞬时）摩擦。

Bentley HAMMER CONNECT 已在大量给排水系统项目中使用超过 15 年，在此期间不断发展，以增加新的边界条件，同时保持易用性和精确度。因此，这是一个经过验证的模型，具有许多电子里程和匹配现场观测的良好业绩记录（如果可用）。它还用于建模其他流体和解决其他行业的问题，从而增加了其通用性并证实了其强大的算法。

本手册中未介绍瞬时分析的完整方程的推导（使用弹性理论），但可以参考其他参考文献，如 Almeida and Koelle (1992) 和 Wylie and Streeter (1993)。

不可压缩流和刚性管壁的推导将在下一节中介绍。随后介绍可压缩流和弹性系统边界的波速和压力波速的推导。