在我們生活的環(huán)境中有各種各樣的管道,大到城市供氣管道,小到用戶輸水管道。隨著科技的進步,尤其是高分子材料技術(shù)的發(fā)展,管道的材質(zhì)也發(fā)生了變化,從原來的鑄鐵管、不銹鋼管向塑料管過渡。現(xiàn)階段對于水力瞬變問題的研究大多集中在傳統(tǒng)的彈性管道上,而對于像塑料管這種粘彈性管道的研究還在起步階段�？紤]到輸水管道在運行時的安全問題,本文通過建立粘彈性管道瞬變流模型,瞬變流模擬計算,瞬變流實驗以及后續(xù)的瞬變反問題分析等方法對粘彈性管道在瞬變流情況下的壓力波動情況進行了研究并對粘彈性管道的本構(gòu)參數(shù)進行了辨識。首先,從理論的角度出發(fā),結(jié)合連續(xù)性方程和運動方程推導出粘彈性管道純液相瞬變流基本微分方程并在此基礎上明確粘彈性管道的本構(gòu)關系,后建立粘彈性管道的力學模型,本文采用的模型為廣義Kelvin-Voigt模型;后對建立的基本微分方程進行求解,求解過程用到了有限差分法;建立粘彈性管道瞬變流模擬模型,應用MATLAB進行編程;將文獻中已知實驗數(shù)據(jù)代入程序中進行計算,得到管道中壓力隨時間的變化曲線,分析其中的規(guī)律并與實驗數(shù)據(jù)作對比,以此說明所建模型的準確性。然后,設計并搭建實驗臺。本實驗臺采用彈性管道和粘彈性管道混合...

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖2-1微元控制體則在dt時間內(nèi)流出控制體的液體質(zhì)量為：

圖2-1微元控制體則在dt時間內(nèi)流出控制體的液體質(zhì)量為：2mVAdt(VAdt)dxx(2-2二者的質(zhì)量差為：121Mmm(VAdt)dxx(2-3流體質(zhì)量變化為：2M(Adx)dt....

圖3-1實驗裝置示意圖

圖3-1實驗裝置示意圖（1）循環(huán)供水系統(tǒng)水泵加壓將出水罐中的水輸送到上游水箱，保持水泵頻率不變，使水箱中的位保持恒定，水箱依靠重力將水輸送到管路中，為整個管路提供壓力，其中水的尺寸為30.5×0.5×0.5m。圖3-1中的輸水管路上分別安裝了流量計，流量調(diào)節(jié)和空氣動力閥，....

圖4-1系統(tǒng)辨識

減到最終穩(wěn)定的時間。限時反問題多用于實際工程中的輸水管或水泵等部件，導致管路中發(fā)生瞬變流，如調(diào)節(jié)水泵從低頻到小開度到打開度，從瞬變流發(fā)生到最終恢復穩(wěn)定的這段時間，這樣可以減少瞬變流對管路系統(tǒng)的損害，避免不必要的能量損。辨識反問題識是應用反問題最典型的例子，其主要過程就是建立激勵與....

本文編號：4031392