室内天然气管道泄漏实验和数值模拟研究

发布时间：2021-11-07 22:54

　　随着燃气的大力推广和使用,燃气爆炸等安全事故逐渐增多,引起社会的广泛关注。虽然石油气长输管线泄漏检测技术取得了长足的发展,但室内燃气管道泄漏检测仍处于发展的初级阶段,相关的检测理论还有所欠缺,尤其针对燃气波纹管的泄漏研究仍有许多不足。本文以室内燃气用不锈钢波纹管为研究对象,对室内燃气管道系统中波纹管泄漏的分析条件进行讨论和确定。在此分析条件下,基于管道流动和泄漏过程中涉及到的水力学理论,推导管道内流体的水力学关系式。分别就泄漏点的稳态压力和泄漏率进行理论计算,得到不锈钢波纹管在发生泄漏前后,管道末端压力的变化值与管输流量、泄漏流量和管道入口压力等物理量的关系式。搭建室内燃气管道泄漏系统实验台,采用典型的控制变量法,以同条件下不同的泄漏孔、管输流量、管道形状和管径规格四类变量对实验工况进行设置,测试管道系统中流量和压力等相关参量,尤其测试了泄漏前后管道末端的压力值。对管道末端压力的差值在不同的管输流量、管径、泄漏率和管道形状下的变化规律和原因进行分析。建立室内燃气管道泄漏的物理模型和数学模型,对CFD软件求解室内燃气波纹管泄漏的过程进行介绍。基于确定的设定参数对已经建立并完成网格划分的五... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

室内天然气管道系统构成示意图

接管道一般使用不锈钢波纹管来进行连接。管道随着使用年限的增长，有发生管道的脱落、化学腐蚀形成的小泄漏孔等现象，造成管道泄漏。在安障方面，只有单一性的燃气报警器用来探测空气中可燃气体的浓度来进行的报警和相应的联动安全措施。但是通过燃气报警器探测泄漏的方法是在燃气泄漏并且大量扩散在空气中传播到报警器附近才可以触发其反应装置从室内燃气管道层面对泄漏前后管内各物理量的变化规律进行分析，在其泄漏的第一时间监测到管道的泄漏就十分有意义。 室内燃气管道泄漏与条件设定在燃气使用过程中，燃气管道会遭受多种类型因素的干扰，管道可能会出漏或断裂现象。其中由于管道疲劳破损和化学腐蚀造成管道腐蚀的情况所例最大。本研究中只考虑管道上产生单个微小泄漏口引发泄漏的情况。.1 室内燃气管道泄漏过程在图 2-2 中列出燃气管道泄漏示意图。

室内燃气管道系统泄漏实验台设计图

【参考文献】：
期刊论文
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[4]波纹管流阻特性实验研究与数值模拟[J]. 崔永龙,赵术伟,范荣超,徐雷,蒋彦龙.  机械研究与应用. 2018(03)
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[9]压力容器液相流体泄漏实验研究[J]. 任荣亭,韩兵奇,韩正伟,张军.  液压气动与密封. 2013(07)
[10]压力容器气体非稳态泄漏模型研究[J]. 王大庆,张鹏.  中国安全科学学报. 2012(07)

硕士论文
[1]户内燃气安全风险评价体系研究[D]. 徐小羽.哈尔滨工业大学 2018
[2]室内燃气用不锈钢波纹管阻力损失研究[D]. 杨立辉.哈尔滨工业大学 2017



本文编号：3482543