物理漏損是給水管網(wǎng)漏損額中的重要組成部分,如何量化區(qū)域城市的物理漏損量對(duì)于整個(gè)區(qū)域的管網(wǎng)漏損量預(yù)測(cè)以及后續(xù)的漏損調(diào)控有著至關(guān)重要的意義,而現(xiàn)有的各管網(wǎng)漏損理論仍有所缺陷。因此為進(jìn)一步精確預(yù)測(cè)管網(wǎng)漏損量為目的,本文主要從單漏點(diǎn)理論出發(fā),以改進(jìn)的點(diǎn)式漏損模型對(duì)管網(wǎng)進(jìn)行漏損預(yù)測(cè),進(jìn)一步完善和豐富供水管網(wǎng)漏損理論。FAVAD模型在漏損過程中考慮到了漏點(diǎn)面積與水頭的關(guān)系,其漏損計(jì)算更為精確。本文以傳統(tǒng)的FAVAD模型為理論基礎(chǔ),首先對(duì)不同形式的漏口進(jìn)行流固耦合分析,研究不同形式的漏口在承壓條件下的變化規(guī)律,得出了在不同壓力下各種失效形式的漏口處的壓力、應(yīng)力以及應(yīng)變的變化規(guī)律。研究發(fā)現(xiàn),圓形漏口與環(huán)向裂縫其漏口變化規(guī)律符合傳統(tǒng)FAVAD漏損模型,軸向裂縫的漏口面積受到應(yīng)力集中現(xiàn)象的影響,與水壓的平方成正比。以此為基礎(chǔ),為后續(xù)的漏損實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行提供了理論基礎(chǔ)。通過相關(guān)的管道漏損實(shí)驗(yàn),探究單漏點(diǎn)管道的漏損規(guī)律,分別從漏口形式、漏口大小這兩個(gè)漏口基本信息,管道直徑、管道材料、管道水壓這三個(gè)管道基本信息出發(fā),研究漏口信息與管道基本信息對(duì)漏損流量的影響,從這幾個(gè)因素出發(fā),對(duì)FAVAD模型中的參數(shù)進(jìn)行了具體優(yōu)化... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：93 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

研究技術(shù)路線

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文固體在流場(chǎng)作用下的各種行為以及固體的變形對(duì)流場(chǎng)的影響，這二模型[38]。對(duì)于承壓給水管道，其供水形式主要為滿管流，但管道的外實(shí)際的漏損過程中，隨著管道裂口的產(chǎn)生，管道內(nèi)部的流體通過裂口口在流體荷載的作用下會(huì)產(chǎn)生一定的形變，這就是最為典型的單向流39]。于流固耦合分析的建立框架如圖 3-1 所示，其模型的建立主要分為流與分析、固態(tài)部分的建立與分析以及模型的整體分析。模型管道以及以及形變通過模塊 A 來實(shí)現(xiàn)，模塊 B 主要是 Fluent 流態(tài)部分[40]，由的應(yīng)變以及應(yīng)力變化是由管道內(nèi)部流體壓力的變化而造成的，因此可以求得內(nèi)部流體的流速、壓力等參數(shù)，模塊 C 將模塊 A 與模塊 B 得管道漏口處各個(gè)物理參數(shù)的變化，從而得到漏口的壓力、應(yīng)力、應(yīng)化規(guī)律。

圖 3-2 殘差收斂曲線圖當(dāng)流態(tài)模型經(jīng)過 200 次迭代過程，得到管段內(nèi)部流態(tài)的壓力、流態(tài)等參數(shù)參數(shù)再導(dǎo)入 Geometry 模塊進(jìn)行漏點(diǎn)出應(yīng)力、應(yīng)變的分析。結(jié)構(gòu)有限元的相關(guān)設(shè)置本次模型研究的管道主要選取一種典型給水有機(jī)塑料管 UPVC 管，并假漏損的過程中，漏口處發(fā)生的所有形變均為彈性形變。其固體結(jié)構(gòu)的分析的彈性模量以及泊松比[41]，并從 Fluent 流態(tài)分析部分提取相應(yīng)的流體壓分析漏口出在壓力情況下的各種力學(xué)變化。當(dāng)?shù)贸鍪Ч艿涝谒畨鹤饔孟碌穆┛谔幍膽?yīng)力和應(yīng)變后，需對(duì)所建幾何網(wǎng)格劃分，格劃分的質(zhì)量對(duì)所建模型的好壞有決定性作用[42]。本次建模四面體網(wǎng)格劃分（Tetrahedrons），主要是因?yàn)樗拿骟w網(wǎng)格劃分可快速、自適用于任意幾何體，在近似網(wǎng)格密度情況下，單元與節(jié)點(diǎn)數(shù)也都高于六面而且，四面體網(wǎng)格劃分[43]（Tetrahedrons）在關(guān)鍵區(qū)域可使用曲度及近似完成自動(dòng)細(xì)化網(wǎng)格，可使用膨脹完成實(shí)體邊界附近網(wǎng)格的細(xì)化（即邊界）。四面體網(wǎng)格劃分（Tetrahedrons）有 Patch Comforming 四面體和 P.2

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]基于信號(hào)處理算法的供水管網(wǎng)物理漏損流量分析模型研究[D]. 鄭成志.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015

碩士論文
[1]供水管網(wǎng)消毒劑腐蝕對(duì)管道漏損影響研究[D]. 姚芳.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[2]基于Kalman濾波理論的供水管網(wǎng)漏失分析研究[D]. 韓安杰.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[3]供水管網(wǎng)在線監(jiān)測(cè)漏失定位模型研究[D]. 涂敏.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
[4]多水源供水系統(tǒng)泵組優(yōu)化控制漏失[D]. 陳晨.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
[5]城市供水管網(wǎng)漏損因素分析及控制[D]. 鄧曉婷.太原理工大學(xué) 2012
[6]城市供水管網(wǎng)爆管預(yù)警模型研究[D]. 李楠.太原理工大學(xué) 2012
[7]供水管網(wǎng)系統(tǒng)漏損智能化控制技術(shù)研究與應(yīng)用[D]. 李燕京.青島理工大學(xué) 2010
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本文編號(hào)：2941837