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含分叉结构长输水管线泄漏定位数值模拟研究

发布时间:2021-09-07 04:45
  随着生产生活中对水资源需求量的大幅度增加,由水资源产生的供需矛盾也日渐增长,并且由于长距离调水工程的老化、腐蚀和人为等带来的管道泄漏事故时有发生,为了提高供水工程的效率和管理水平,提出一种精准高效的管道泄漏检测和定位方法成为急切需要解决的问题。本文以含分叉结构长输水管线为研究对象,主要结论如下:(1)采用考虑非恒定摩阻的分叉管道瞬变流模型,计算了不同泄漏量、不同泄漏位置、不同阀门关闭规律下管道各时刻、沿程各节点的压力数据,分析了压力变化规律,结果表明:含分叉管线阀门末端压力曲线相比简单直管模型更加复杂,通过缓慢关闭阀门可以大大降低泄漏检测引入水击压强的峰值,通过余弦形式控制下游阀门,阀门末端压力信号的频率相位谱虽然没有明显的线性关系,但在不同泄漏位置上的差异也可以作为判断泄漏位置的依据。(2)采用离散气体模型,研究了少量气体对泄漏管道水力学特性的影响。结果表明:可以通过分析阀门末端压力信号来计算两相流情况下的泄漏量和泄漏位置。不同含气率情况下,低含气率波速比高含气率波速大得多,当含气率较高时并没有发生明显的液柱分离现象,而较低时在前几相出现明显的液柱分离。(3)采用Flowmaster... 

【文章来源】:西安理工大学陕西省

【文章页数】:89 页

【学位级别】:硕士

【部分图文】:

含分叉结构长输水管线泄漏定位数值模拟研究


图2-1微元控制体??Fig.?2-1?Microeleinent?control?body??在d?f时间内进入微元控制体中的流体质量为%?=?ycnMd

分析图,分析图,受力


?西安理工大学硕士学位论文?????1???l^ldA+j^、?a-i8)??V?^?dp?p?dp?J??由弹性系数的定义可知??p?dp?K??对于圆管J?=?i;rZ)2,CT=&代入式(2-18)可得??4?2S??a_?I?K/p?<2-19)??\l?+?KD/{E6)??2.1.4运动方程??取相间微元控制体作为对象,进行受力分析如图2-2所示??水头线??「-?…X一"■??I??H?\?T〇7rSx\???d(PA)??w?dA?dx?(P^?)???pg(A+ ̄—-)Sx?dx?2?f?3x??OX?z??—L—JL…一??—?参考面??图2-2微元控_体前受力分析图??Fig.?2-2?Force?analysis?diagram?of?lnicroeleinent?control?body??如图2-2微元控制体在空间中受下列五种力:(1)在沿流体运行正方向x上??的重力分量-pgW+芭生成rsiiiw?(2)在管道X正方向上控制体左侧受到的压力??^?dx?2??为/M;?(3)控制体在x负方向上受到的压力为-(凡4?+?!^Ux);⑷微元体受??dx??到的牛顿摩擦力-rc;rAXr;?5.管道在侧面上受到的压力(p+翌竺)竺心。??dx?2?dx??在前文假设中,假定流体为^维流动,只用考虑X方向上的力,控制体的质??量m?=?p必X,其中的加速度〇?=生=聖+?^,,运用牛顿第二定律;=腦得出的??dt?dt?dx?^??运动方程为下式:??12??

网格图,特征线,网格,节点


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本文编号:3388870

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