随着社会的不断进步和经济的快速发展,水资源短缺与水环境恶化等问题在很多地区已经成为社会发展的制约因素。为了满足城市用水需求,解决水资源分布不均的问题,人们在水源与城市间建立了长距离输水工程。而对于水资源输配系统而言,水体中含气对输水系统运行是一个潜在威胁。在系统首次运行充水以及系统检修前后充放水等过程中,充放水流速过快会使管道内出现复杂的水气两相瞬变流动,压力、流量的剧烈波动将造成管道破坏,这是输水系统含气引起的一个重要的运行安全问题。本文以输水系统有压管道充放水作为实际背景,建立直角弯管充放水的三维几何模型。基于VOF方法采用标准k-ε湍流模型,利用Fluent软件对有压输水管道充、放水过程中水气两相流进行了多工况的数值模拟,得到充、放水过程中水相体积分数、水气两相流流型及水力参数变化情况,建立了有压管道充放水过程水相体积分数变化过程模型,并对各工况计算结果进行对比分析,研究充放水流速对管道水气两相流型以及水力参数变化的影响。最后,在相同边界条件下设计并进行了管道充放水物理模型试验,验证了数值模型计算结果的可靠性。研究结果有助于更好的了解直角弯管进行有压管道充放水过程中水气两相流的分布情况与流动状态,对制定相对安全高效的有压管道充放水流速方案具有一定参考意义。