供水管道系統(tǒng)發(fā)生滲漏是一個普遍存在的問題,給社會造成了巨大的資源浪費以及嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。為了實時了解埋地供水管道的運營狀態(tài)、保障人民生命財產(chǎn)安全、維系社會生活正常運轉(zhuǎn),本課題開發(fā)了一種用于供水管道滲漏監(jiān)測的主動加熱分布式測溫纜線,提出了一種基于主動加熱分布式光纖測溫的供水管道滲漏監(jiān)測方法,為實時監(jiān)測埋地供水管道的運營狀態(tài)以及對管道滲漏位置的準(zhǔn)確定位提供了一種新的研究思路。圍繞本課題項目,本文展開了一系列的研究工作,主要內(nèi)容有如下幾方面:利用有限元軟件ANSYS FLUENT進(jìn)行了數(shù)值模擬分析,探索了主動加熱測溫法適用于管道滲漏監(jiān)測研究的可行性,通過三維模型模擬判斷了供水管道滲漏的準(zhǔn)確位置,分析了滲漏流體溫度、滲流速率、土壤環(huán)境等因素對主動加熱測溫法的監(jiān)測結(jié)果影響。通過數(shù)值模擬驗證了主動加熱測溫法應(yīng)用于供水管道滲漏監(jiān)測研究的有效性。研究開發(fā)了DS18B20式主動加熱纜線以及Fiber Bragg Grating(FBG)式主動加熱纜線。搭建了DS18B20式主動加熱纜線的供水管道滲漏監(jiān)測平臺以及FBG式主動加熱纜線的供水管道滲漏監(jiān)測平臺。對DS18B20式加熱纜線及FBG式加熱纜線開展了...

【文章頁數(shù)】：92 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題來源
    1.2 課題背景及研究的意義
    1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 管道滲漏監(jiān)測研究現(xiàn)狀
        1.3.2 主動加熱測溫法研究現(xiàn)狀
    1.4 本文主要研究內(nèi)容
第2章 主動加熱測溫法應(yīng)用于管道滲漏監(jiān)測的可行性研究
    2.1 引言
    2.2 主動加熱測溫法的監(jiān)測理論
        2.2.1 管道未滲漏處的熱量傳遞
        2.2.2 管道滲漏處的熱量傳遞
    2.3 熱固流耦合數(shù)值模擬
        2.3.1 有限元建模
        2.3.2 邊界條件
    2.4 數(shù)值模擬結(jié)果分析
        2.4.1 未滲漏模擬
        2.4.2 滲漏模擬
        2.4.3 模擬結(jié)果對比分析
    2.5 滲漏流體溫度影響
    2.6 滲漏流體速率影響
    2.7 滲漏定位模擬
    2.8 土壤環(huán)境影響
    2.9 本章小結(jié)
第3章 加熱測溫纜線的開發(fā)與監(jiān)測試驗平臺的搭建
    3.1 引言
    3.2 加熱測溫纜線設(shè)計制作
        3.2.1 DS18B20式加熱纜線
        3.2.2 FBG式加熱纜線
    3.3 滲漏監(jiān)測平臺
        3.3.1 DS18B20式監(jiān)測平臺
        3.3.2 FBG式監(jiān)測平臺
    3.4 主動加熱測溫纜線測試試驗
        3.4.1 空氣環(huán)境測試試驗
        3.4.2 沙土環(huán)境測試試驗
        3.4.3 主動加熱測溫纜線水域環(huán)境測試試驗
        3.4.4 DS18B20式加熱纜線測試試驗對比
        3.4.5 FBG式加熱纜線測試試驗對比
    3.5 本章小結(jié)
第4章 管道滲漏監(jiān)測的試驗驗證與基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的識別
    4.1 引言
    4.2 供水管道滲漏監(jiān)測試驗研究
        4.2.1 DS18B20測溫的滲漏監(jiān)測試驗
        4.2.2 FBG測溫的滲漏監(jiān)測試驗
    4.3 供水管道滲漏監(jiān)測定位研究
        4.3.1 基于DS18B20滲漏定位分析
        4.3.2 基于FBG滲漏定位分析
    4.4 滲流速率影響試驗研究
        4.4.1 DS18B20測溫的速率影響試驗
        4.4.2 FBG測溫的速率影響試驗
    4.5 土壤環(huán)境影響試驗研究
        4.5.1 DS18B20測溫的土壤環(huán)境影響試驗
        4.5.2 FBG測溫的土壤環(huán)境影響試驗
    4.6 基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的識別
        4.6.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)概況
        4.6.2 MATLAB實現(xiàn)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
        4.6.3 監(jiān)測結(jié)果評定
    4.7 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝



本文編號：3826120