有壓管道輸送行業(yè)發(fā)展步入黃金時(shí)期。閥門(mén)作為管道運(yùn)輸中不可或缺的控制元件,在維護(hù)管道平穩(wěn)運(yùn)行的過(guò)程中發(fā)揮著重要的作用。然而在實(shí)際工程中,有壓管道中的閥門(mén)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(mén)實(shí)際的工作狀態(tài)與初始設(shè)定值產(chǎn)生偏差,迫使管道壓力失衡影響輸送效果,嚴(yán)重情況下會(huì)造成管道損壞,帶來(lái)嚴(yán)重后果。因此及時(shí)對(duì)有壓管道中閥門(mén)工作狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)顯得至關(guān)重要。局部均值分解(簡(jiǎn)稱LMD)是一種信號(hào)自適應(yīng)分析方法,多用于處理瞬變信號(hào)和非平穩(wěn)信號(hào)。本文基于有壓管道瞬變流理論,針對(duì)有壓管道中閥門(mén)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(shí)驗(yàn)工況條件下進(jìn)行分析,從而研究有壓管道中閥門(mén)工作狀態(tài)的檢測(cè)方法可行性及廣泛性。首先,基于管道瞬變流理論,以實(shí)際有壓管道參數(shù)為基礎(chǔ),結(jié)合輸送介質(zhì)的流動(dòng)特性,應(yīng)用特征線法,對(duì)管道進(jìn)行了瞬變流數(shù)值模擬研究。結(jié)果表明,在快速關(guān)閥的條件下,瞬變流壓力波的變化規(guī)律平穩(wěn)可靠。當(dāng)壓力波監(jiān)測(cè)點(diǎn)越接近末端閥門(mén)時(shí),瞬變流壓力波形完整度最高,持續(xù)時(shí)間最長(zhǎng),可將該結(jié)果用于LMD法檢測(cè)閥門(mén)工作狀態(tài)。其次,基于LMD算法及能量熵的定義... 

【文章來(lái)源】：哈爾濱商業(yè)大學(xué)黑龍江省

【文章頁(yè)數(shù)】：64 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)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(dòng)的微元控制體進(jìn)行受力分??析結(jié)合牛頓第二定律，推導(dǎo)出運(yùn)動(dòng)方程。變量；？（ｘ，／）與變量ｖ〇，〇經(jīng)可由變量函數(shù)／／（ｘ，／）來(lái)表示，??距離變量為：ｃ，時(shí)間變量“如下圖２－２可見(jiàn)：??Ｈ－Ｚ???基盤(pán)???圖２－２運(yùn)動(dòng)方程微元控制體??－９?－??

方程在其對(duì)應(yīng)的特征線上方可運(yùn)行求解。??２．３．２有限差分方程??運(yùn)用差分法劃分網(wǎng)格，確定單位步長(zhǎng)與時(shí)間步長(zhǎng)。如圖２－４中所示，結(jié)合首末點(diǎn)共建立ｔＶ?＋?１??個(gè)節(jié)點(diǎn)，（圖中／為節(jié)點(diǎn)編號(hào)，／＝７．．．，Ａ『＋７）把長(zhǎng)度為ｉ的管道等間距分成．Ｖ段，單位步長(zhǎng)為Ａｘ，??Ａｘ＝Ｚ／ｉＶ，時(shí)間步長(zhǎng)為Ａ／，Ａ／?＝?Ａｘ／？。在ｘ－ｒ平面上任意點(diǎn)（即對(duì)應(yīng)管道上某一位置的某個(gè)時(shí)??刻），如果在Ｊ點(diǎn)的因變量Ｐ和／／己知且對(duì)角線１Ｐ滿足方程（２－４７），則方程（２－４５）可以??在ｄ點(diǎn)與Ｐ點(diǎn)之間積分，從而可以用Ｐ點(diǎn)的未知量Ｆ和／／把該方程表示出來(lái)。假設(shè)在戶點(diǎn)，??洱和＆的值是唯一的。將式（２－４５）、（２－４６）沿通過(guò)Ｐ點(diǎn)，兩條特征線Ｃ＋和（Ｔ進(jìn)行積分計(jì)??算處理，先計(jì)算出各初始節(jié)點(diǎn)的２和／／，然后計(jì)算下一個(gè)時(shí)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(dòng)狀態(tài)，計(jì)算過(guò)程中流速Ｆ可用流量０代替??且在管道中流體的流速Ｆ遠(yuǎn)小于瞬變流動(dòng)的水錘波速


本文編號(hào)：2898367