【摘要】：流體管道泄漏流場分析和管口封堵裝置的研究，對于管道泄漏檢測技術(shù)、管道泄漏封堵技術(shù)的發(fā)展以及有效減小因管道泄漏而帶來的經(jīng)濟(jì)損失、環(huán)境污染和人民生命財(cái)產(chǎn)損失有著重要的意義。 根據(jù)運(yùn)用計(jì)算流體力學(xué)（CFD）相關(guān)知識及技術(shù)進(jìn)行問題分析的步驟，，本文首先通過建立由管道泄漏流場的伯努利方程和連續(xù)性方程組成的方程組對可能影響泄漏流場特性的因素進(jìn)行分析，分析表明泄漏孔面積、泄漏孔形狀、管道輸送速度和管道內(nèi)外靜壓強(qiáng)差可能是影響管道泄漏流場特性的因素。運(yùn)用FLUENT軟件對影響因素單一變化下的管道泄漏流場模型進(jìn)行流體動(dòng)力學(xué)仿真，根據(jù)仿真結(jié)果得出了各影響因素對管道泄漏流場影響的規(guī)律和泄漏流場的特點(diǎn)。 在對泄漏管道進(jìn)行封堵作業(yè)時(shí)，可能會(huì)遇到封堵直徑為管道直徑的情況，例如管口泄漏封堵作業(yè)、被截?cái)喙艿赖膽?yīng)急封堵作業(yè)、管道閉水閉氣實(shí)驗(yàn)等。本文針對這一情況設(shè)計(jì)了一種管口封堵裝置，并對封堵裝置的總體設(shè)計(jì)方案、封堵原理、工作流程和主要構(gòu)件的總體設(shè)計(jì)方案等進(jìn)行了闡述，建立了管口封堵裝置模型，并運(yùn)用SOLIDWORKSSIMULATION軟件對所設(shè)計(jì)的具有兩種不同密封結(jié)構(gòu)的橡膠氣囊進(jìn)行了非線性有限元仿真，對橡膠氣囊與管壁、封堵主體接觸面處的接觸應(yīng)力進(jìn)行了分析，得出了橡膠氣囊接觸應(yīng)力分布規(guī)律以及膨脹對密封性能的影響規(guī)律。
[Abstract]:The analysis of fluid pipeline leakage flow field and the research of pipe opening sealing device, for pipeline leakage detection technology, pipeline leakage sealing technology development and effectively reduce the economic losses caused by pipeline leakage. Environmental pollution and loss of life and property are of great significance. According to the application of computational fluid dynamics (CFD) related knowledge and technology for problem analysis, In this paper, firstly, by establishing the Bernoulli equation and continuity equation of the leakage flow field of the pipeline, the factors that may affect the characteristics of the leakage flow field are analyzed, and the results show that the area and shape of the leak hole are obtained. The flow field characteristics of pipeline leakage may be affected by pipeline conveying speed and static pressure difference inside and outside the pipeline. The fluid dynamics simulation of the pipeline leakage flow field model with a single influence factor is carried out by using FLUENT software. According to the simulation results, the law of the influence factors on the pipeline leakage flow field and the characteristics of the leakage flow field are obtained. When sealing the leakage pipeline, it may be encountered that the diameter of the pipe is the diameter of the pipe, for example, the leakage and plugging operation of the pipe mouth, the emergency plugging operation of the truncated pipeline, the water and gas closure experiment of the pipeline, and so on. In this paper, a pipe-opening plugging device is designed, and the overall design scheme, plugging principle, work flow and the overall design scheme of main components are described, and the model of pipe-mouth plugging device is established. The nonlinear finite element simulation of rubber airbag with two different sealing structures is carried out by using SOLIDWORKSSIMULATION software, and the contact stress between rubber airbag and pipe wall, sealing the main contact surface is analyzed. The distribution of contact stress and the influence of expansion on sealing performance were obtained.
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：U178

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 李賀松;;工程流體力學(xué)教學(xué)中引入相關(guān)技術(shù)的探討[J];赤峰學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2010年04期

2 徐進(jìn)生;陳先鋒;李登科;劉杰;胡軍然;;甲烷/空氣預(yù)混氣體泄爆過程的動(dòng)力學(xué)研究[J];工業(yè)安全與環(huán)保;2013年04期

3 肖艷;;談工程機(jī)械用的橡膠密封材料[J];化工科技市場;2009年11期

4 孫奉仲,王凱,王偉;90°交叉彎管混合流場的數(shù)值模擬與分析[J];節(jié)能;2005年09期

5 施靜影;;氣囊堵水在供水管道上的應(yīng)用[J];山西建筑;2009年30期

6 江龍強(qiáng);;管道封堵?lián)屝藜夹g(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展[J];內(nèi)蒙古石油化工;2011年02期

7 皮駿;陳亞軍;;CDIO理念在流體力學(xué)授課中的應(yīng)用[J];華章;2013年32期

8 陳廉政;;管道灌水試驗(yàn)管口封堵一法[J];建筑工人;2008年09期

9 周志鴻;張康雷;李靜;許同樂;;O形橡膠密封圈應(yīng)力與接觸壓力的有限元分析[J];潤滑與密封;2006年04期

10 宋源;;國內(nèi)外油氣管道泄漏檢測技術(shù)研究進(jìn)展[J];當(dāng)代化工;2013年03期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前4條

1 張景川;分布式光纖油氣管道安全檢測信號處理技術(shù)研究[D];天津大學(xué);2010年

2 陳斌;天然氣管道泄漏監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)的多源數(shù)據(jù)融合方法與關(guān)鍵技術(shù)研究[D];北京郵電大學(xué);2009年

3 孫良;基于模型的油氣管道泄漏檢測與定位方法研究[D];北京化工大學(xué);2010年

4 閆宏偉;重大危險(xiǎn)源泄漏機(jī)理及應(yīng)急封堵技術(shù)研究[D];太原理工大學(xué);2012年

本文編號：2216061