90176;彎管存在下的供水管道泄漏定位研究

1、 90° 彎管存在下的供水管道泄漏定位研究 重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文 （學(xué)術(shù)學(xué)位） 學(xué)生姓名：張敏姿 指導(dǎo)教師：文 靜 副教授 專(zhuān) 業(yè)：儀器科學(xué)與技術(shù) 學(xué)科門(mén)類(lèi)：工 學(xué) 重慶大學(xué)光電工程學(xué)院 二 O 一七年四月 重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文 中文摘要 I 摘 要 供水管道大量存在于各國(guó)的大中小城市，它方便了人們對(duì)自來(lái)水的需求和使用，但大部分的供水管道卻因鋪設(shè)年限長(zhǎng)久且疏于維護(hù)而出現(xiàn)了漏損的現(xiàn)象。管道漏損導(dǎo)致大量的水資源流

2、失，并且管道的泄漏還是一個(gè)嚴(yán)重的安全隱患。因此若能及時(shí)發(fā)現(xiàn)管道的泄漏，并找出漏點(diǎn)進(jìn)行維護(hù)，對(duì)于城市的建設(shè)將具有重要意義。 基于管道聲振動(dòng)信號(hào)時(shí)延估計(jì)的相關(guān)定位方法因操作簡(jiǎn)單、檢測(cè)效率高等優(yōu)點(diǎn)而得到廣泛應(yīng)用，其中時(shí)間延遲的準(zhǔn)備估計(jì)是實(shí)現(xiàn)漏點(diǎn)準(zhǔn)確定位的關(guān)鍵。在實(shí)際管道泄漏檢測(cè)環(huán)境中，不可避免的存在著各種各樣的噪聲，也包含會(huì)對(duì)泄漏檢測(cè)信號(hào)的時(shí)延估計(jì)造成嚴(yán)重干擾的相關(guān)噪聲。90° 彎頭是自來(lái)水管路系統(tǒng)中常見(jiàn)的管道部件，當(dāng)管道漏點(diǎn)附近存

3、在著 90° 彎頭時(shí)，由于彎頭處特定的“迪恩渦”水流特性，引發(fā)管道相應(yīng)的聲振動(dòng)，在泄漏檢測(cè)信號(hào)中引入非泄漏的相關(guān)噪聲，嚴(yán)重影響定位的精度，甚至造成泄漏的錯(cuò)誤判斷。本文針對(duì) 90° 彎管存在的情況，對(duì)抑制采集信號(hào)中的彎管噪聲方法進(jìn)行深入研究，具體的研究?jī)?nèi)容如下： ① 根據(jù) 90° 彎頭處和泄漏口處流體不同的流動(dòng)狀態(tài)，分析兩者不同的水動(dòng)力噪聲成因，研究泄漏和彎管各自包含的水動(dòng)力噪聲模型，且進(jìn)一步分析泄漏噪聲和彎

4、管噪聲的本質(zhì)區(qū)別。 ② 基于 ANSYS 仿真平臺(tái)對(duì)直泄漏管道和彎管進(jìn)行流固耦合計(jì)算分析，觀察模型中流體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，對(duì)兩模型的管道振動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行頻域分析。 ③ 將仿真得來(lái)的振動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行樣本熵分析，以樣本熵值來(lái)定量衡量?jī)煞N信號(hào)在時(shí)域變化復(fù)雜度上的差異，從而簡(jiǎn)單直觀的將泄漏噪聲和彎管噪聲區(qū)別開(kāi)。 ④ 提出結(jié)合 EMD 與樣本熵的彎管噪聲抑制方法：將混雜了泄漏噪聲和彎管噪聲的振動(dòng)信號(hào)用 EMD 進(jìn)行處理，再以樣本熵為特征值，對(duì)分解出的 IMF