我国地势复杂,长距离输水管线工程较多,在输水管路中,边界条件的突变（如事故停泵、阀门突然启闭等）将有可能产生水锤,有时伴随着液柱分离现象。液柱分离水锤属于复杂的气液两相瞬变流动问题,其过程包含了瞬变流、空化和流固耦合等科学问题,因此对液柱分离水锤的研究是非常重要的。本文主要针对液柱分离水锤的二次升压现象进行了理论分析和数值计算,采用自编程的方式进行数值模拟分析,主要完成的工作和取得的成果如下:（1）以气液两相双流体模型为研究基础,分析了气液两相相间弛豫作用的微观机理,并将空泡静态平衡条件加入弛豫系数的构建中,构建了一种相间弛豫计算方法。将改进的双流体数值模型与非恒定摩阻模型相结合,建立了一种能够稳定、准确描述带有液柱分离现象的水锤数值计算模型。（2）采用激波管的解析解与数值计算的结果进行对比,验证了相间弛豫计算方法的稳定性、准确性;通过两个不同水锤实验验证了该水锤数值计算模型的精度。分析了恒定摩阻模型与非恒定摩阻模型在液柱分离水锤数值计算中的差异,结果表明:采用恒定摩阻模型的双流体水锤数值计算模型仅可以捕捉液柱分离水锤压力波的波峰幅值,却难以反应压力波的衰减;而添加非恒定摩阻的液柱分离水锤数值计算模型不仅能够准确的捕捉液柱分离水锤的压力波峰,还能真实的反应水锤波的压力衰减状况。（3）探讨了液柱分离水锤的压力波在管线中的传递特性,明确了二次升压的产生原因是空穴溃灭引起的两种正压波叠加所致,通过对两种正压波的传递特性进行分析,解析了液柱分离水锤中二次升压现象的内部发生、发展机理。在此基础上进一步分析了液柱分离水锤压力激升的物理过程,并将其分为理论升压阶段、缓冲升压阶段和叠加升压阶段。（4）分析了有压管路中系统参数对液柱分离水锤二次升压的影响,结果表明:在不计摩擦损失条件下,随着边界压力的增加,二次升压值呈现出先增大后减小的趋势,当边界压力接近儒可夫斯基升压值的0.8倍时,二次升压值会达到最大,是儒可夫斯基升压值的1.792倍;随着初始流速的增加,二次升压值呈现出先增大后减小的趋势,其最大值是儒可夫斯基升压值的1.674倍;随着摩擦系数的增加,二次升压值呈现出逐渐减小的趋势,其最大值是儒可夫斯基升压值的1.787倍;随着管道长度的增加,二次升压值呈现出逐渐减小的趋势,其最大值是儒可夫斯基升压值的1.633倍;随着水锤波速的增加,二次升压值呈现出逐渐增大的趋势,其最大值是儒可夫斯基升压值的1.708倍;随着管道直径的增加,二次升压值呈现出逐渐减小的趋势,其最大值是儒可夫斯基升压值的1.786倍。通过合理的优化边界压力、初始流速、关阀时间、管道直径、管路长度等系统参数,可以有效的抑制二次升压现象的发生,以此为管道水锤防护提供理论参考。（5）分析了二次升压过程中的压力激升与管线空穴分布,结果表明:在不计摩擦损失条件下,管道内部空化程度越严重的地方引起的二次升压值越高,其压力峰值也就越大;分析了阀门关闭时间对水锤压力激升的影响发现,对于液柱分离水锤,当关阀时间在水锤的波相（2L/a）之内,关阀时间越短,对应的二次升压值越高,产生的压力峰值也越大;对于一些精确控水且无法布置防护设备的输水系统,可采用两阶段关闭阀门,通过合理的设置阀门参数,不仅可以有效地减小水锤升压现象,还可以对通过阀门的流量实现更为精确的控制。