【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)濟損失、環(huán)境污染和人民生命財產(chǎn)損失有著重要的意義。 根據(jù)運用計算流體力學（CFD）相關(guān)知識及技術(shù)進行問題分析的步驟，，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)外靜壓強差可能是影響管道泄漏流場特性的因素。運用FLUENT軟件對影響因素單一變化下的管道泄漏流場模型進行流體動力學仿真，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。 在對泄漏管道進行封堵作業(yè)時，可能會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)、被截斷管道的應急封堵作業(yè)、管道閉水閉氣實驗等。本文針對這一情況設計了一種管口封堵裝置，并對封堵裝置的總體設計方案、封堵原理、工作流程和主要構(gòu)件的總體設計方案等進行了闡述，建立了管口封堵裝置模型，并運用SOLIDWORKSSIMULATION軟件對所設計的具有兩種不同密封結(jié)構(gòu)的橡膠氣囊進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力進行了分析，得出了橡膠氣囊接觸應力分布規(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.
【學位授予單位】：中北大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：U178

【參考文獻】

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本文編號：2216061