水锤现象是有压管道运行中经常遇到的问题之一,其瞬间产生的压力波对管道安全运行产生的影响较大,甚至造成管道系统破裂损坏。因此,研究水锤发生过程中的压力传播变形规律,进而采取相应的防治措施保障有压管道系统的安全运行是该领域研究的主要问题之一。近年来,随着传感器等相关技术的发展,及发动机在液体火箭的广泛应用,人们开始尝试对有压管道水锤过程进行精确控制,提高发动机的运行可靠性。由于水锤发生及传播过程复杂,受多种因素的影响。因此,研究水锤现象中各因素的影响,是实现对水锤精确控制的关键。基于此,本文重点从非恒定摩阻和阀门关闭规律两方面展开研究。本文基于运动方程和连续性方程,介绍了传统水锤计算模型。从提高计算精度的角度,讨论了不同处理摩阻积分项的方法;介绍了不同复杂边界条件对应的特征线方程;对传统水锤计算模型进行了验证,结果表明传统水锤计算模型能很好的计算出水锤波动过程的最大压力值及最小压力值等参数。对于精准的水锤压力瞬变流动过程的研究,本文引入更精确的非恒定摩阻模型。非恒定摩阻模型采用两种方法求解,一种是引入Brunone附加摩阻模型与传统特征线法相结合,建立相应模型的特征线方程,另一种为使用边界层理论和拉普拉斯变换法得到波动过程的解析解。对两种模型进行了验证,并定量分析了两种模型的模拟结果与实测压力值的吻合程度,结果表明非恒定摩阻不仅能预测水锤发生瞬间系统内部压力波动的峰值,更能准确的反应出水锤发生后水锤波衰减的过程和发生相位偏移现象;通过分析变换非恒定摩阻系尼值得到的模拟结果,发现非恒定摩阻系数对模拟水锤瞬变过程至关重要。将精确的非恒定摩阻模型应用于有压管道水锤过程的控制和优化。使用成熟的特征线法对多段线性关闭解析解进行验证,结果表明解析解结果不仅吻合度极高,而且实用性较广。使用两种方法对四种流量特性下阀门的关闭规律进行研究,总结了阀门关闭时间与最大压力值的关系,提出合理的阀门关闭时间;通过对解析解求极值,得到了管道末端压力最小值时所对应的速度变化及相应的关阀规律,达到对水锤瞬变过程主动控制的目的。