有压管道中阀门工作状态检测研究

发布时间：2020-12-04 22:49

　　有压管道输送行业发展步入黄金时期。阀门作为管道运输中不可或缺的控制元件,在维护管道平稳运行的过程中发挥着重要的作用。然而在实际工程中,有压管道中的阀门常处于恶劣的工作环境下,且大多埋于地下,检修其工作状态十分不便。久而久之,阀门实际的工作状态与初始设定值产生偏差,迫使管道压力失衡影响输送效果,严重情况下会造成管道损坏,带来严重后果。因此及时对有压管道中阀门工作状态进行检测显得至关重要。局部均值分解(简称LMD)是一种信号自适应分析方法,多用于处理瞬变信号和非平稳信号。本文基于有压管道瞬变流理论,针对有压管道中阀门的工作状态,采用LMD方法提取瞬变流压力波的能量熵,分别在数值模拟工况和实验工况条件下进行分析,从而研究有压管道中阀门工作状态的检测方法可行性及广泛性。首先,基于管道瞬变流理论,以实际有压管道参数为基础,结合输送介质的流动特性,应用特征线法,对管道进行了瞬变流数值模拟研究。结果表明,在快速关阀的条件下,瞬变流压力波的变化规律平稳可靠。当压力波监测点越接近末端阀门时,瞬变流压力波形完整度最高,持续时间最长,可将该结果用于LMD法检测阀门工作状态。其次,基于LMD算法及能量熵的定义... 

【文章来源】：哈尔滨商业大学黑龙江省

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图２－１连续性方程微元控制体??则流出截面２－２与流入１－１截面的质量变化量（净质量）为：??

将截面１－１、截面２－２与两截面距离办组成的部分，作为瞬变流动的微元控制体进行受力分??析结合牛顿第二定律，推导出运动方程。变量；？（ｘ，／）与变量ｖ〇，〇经可由变量函数／／（ｘ，／）来表示，??距离变量为：ｃ，时间变量“如下图２－２可见：??Ｈ－Ｚ???基盤???图２－２运动方程微元控制体??－９?－??

方程在其对应的特征线上方可运行求解。??２．３．２有限差分方程??运用差分法划分网格，确定单位步长与时间步长。如图２－４中所示，结合首末点共建立ｔＶ?＋?１??个节点，（图中／为节点编号，／＝７．．．，Ａ『＋７）把长度为ｉ的管道等间距分成．Ｖ段，单位步长为Ａｘ，??Ａｘ＝Ｚ／ｉＶ，时间步长为Ａ／，Ａ／?＝?Ａｘ／？。在ｘ－ｒ平面上任意点（即对应管道上某一位置的某个时??刻），如果在Ｊ点的因变量Ｐ和／／己知且对角线１Ｐ满足方程（２－４７），则方程（２－４５）可以??在ｄ点与Ｐ点之间积分，从而可以用Ｐ点的未知量Ｆ和／／把该方程表示出来。假设在户点，??洱和＆的值是唯一的。将式（２－４５）、（２－４６）沿通过Ｐ点，两条特征线Ｃ＋和（Ｔ进行积分计??算处理，先计算出各初始节点的２和／／，然后计算下一个时间内的参数值。由于流量等于速度??乘以管道截面积即：０?＝?＾４，为表示管道内流体流动状态，计算过程中流速Ｆ可用流量０代替??且在管道中流体的流速Ｆ远小于瞬变流动的水锤波速


本文编号：2898367