有壓管道輸送行業(yè)發(fā)展步入黃金時期。閥門作為管道運輸中不可或缺的控制元件,在維護管道平穩(wěn)運行的過程中發(fā)揮著重要的作用。然而在實際工程中,有壓管道中的閥門常處于惡劣的工作環(huán)境下,且大多埋于地下,檢修其工作狀態(tài)十分不便。久而久之,閥門實際的工作狀態(tài)與初始設定值產(chǎn)生偏差,迫使管道壓力失衡影響輸送效果,嚴重情況下會造成管道損壞,帶來嚴重后果。因此及時對有壓管道中閥門工作狀態(tài)進行檢測顯得至關重要。局部均值分解(簡稱LMD)是一種信號自適應分析方法,多用于處理瞬變信號和非平穩(wěn)信號。本文基于有壓管道瞬變流理論,針對有壓管道中閥門的工作狀態(tài),采用LMD方法提取瞬變流壓力波的能量熵,分別在數(shù)值模擬工況和實驗工況條件下進行分析,從而研究有壓管道中閥門工作狀態(tài)的檢測方法可行性及廣泛性。首先,基于管道瞬變流理論,以實際有壓管道參數(shù)為基礎,結(jié)合輸送介質(zhì)的流動特性,應用特征線法,對管道進行了瞬變流數(shù)值模擬研究。結(jié)果表明,在快速關閥的條件下,瞬變流壓力波的變化規(guī)律平穩(wěn)可靠。當壓力波監(jiān)測點越接近末端閥門時,瞬變流壓力波形完整度最高,持續(xù)時間最長,可將該結(jié)果用于LMD法檢測閥門工作狀態(tài)。其次,基于LMD算法及能量熵的定義... 

【文章來源】：哈爾濱商業(yè)大學黑龍江省

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２－１連續(xù)性方程微元控制體??則流出截面２－２與流入１－１截面的質(zhì)量變化量（凈質(zhì)量）為：??

將截面１－１、截面２－２與兩截面距離辦組成的部分，作為瞬變流動的微元控制體進行受力分??析結(jié)合牛頓第二定律，推導出運動方程。變量；？（ｘ，／）與變量ｖ〇，〇經(jīng)可由變量函數(shù)／／（ｘ，／）來表示，??距離變量為：ｃ，時間變量“如下圖２－２可見：??Ｈ－Ｚ???基盤???圖２－２運動方程微元控制體??－９?－??

方程在其對應的特征線上方可運行求解。??２．３．２有限差分方程??運用差分法劃分網(wǎng)格，確定單位步長與時間步長。如圖２－４中所示，結(jié)合首末點共建立ｔＶ?＋?１??個節(jié)點，（圖中／為節(jié)點編號，／＝７．．．，Ａ『＋７）把長度為ｉ的管道等間距分成．Ｖ段，單位步長為Ａｘ，??Ａｘ＝Ｚ／ｉＶ，時間步長為Ａ／，Ａ／?＝?Ａｘ／？。在ｘ－ｒ平面上任意點（即對應管道上某一位置的某個時??刻），如果在Ｊ點的因變量Ｐ和／／己知且對角線１Ｐ滿足方程（２－４７），則方程（２－４５）可以??在ｄ點與Ｐ點之間積分，從而可以用Ｐ點的未知量Ｆ和／／把該方程表示出來。假設在戶點，??洱和＆的值是唯一的。將式（２－４５）、（２－４６）沿通過Ｐ點，兩條特征線Ｃ＋和（Ｔ進行積分計??算處理，先計算出各初始節(jié)點的２和／／，然后計算下一個時間內(nèi)的參數(shù)值。由于流量等于速度??乘以管道截面積即：０?＝?＾４，為表示管道內(nèi)流體流動狀態(tài)，計算過程中流速Ｆ可用流量０代替??且在管道中流體的流速Ｆ遠小于瞬變流動的水錘波速


本文編號：2898367