輸水管管內(nèi)智能探測(cè)球的動(dòng)力學(xué)特性研究.pdf

1、管道漏損檢測(cè)是保障管道系統(tǒng)安全的重要手段。針對(duì)檢測(cè)長(zhǎng)距離海底管道輸水漏損等新情況，提出了智能探測(cè)球技術(shù)進(jìn)行漏損檢測(cè)。本文對(duì)探測(cè)球在管道中的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行了模型實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬研究，研究?jī)?nèi)容著重于探測(cè)球設(shè)計(jì)參數(shù)及管道系統(tǒng)工況對(duì)其運(yùn)動(dòng)的影響，為實(shí)際工程應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)。
　　本文首先對(duì)有壓管中探測(cè)球滾動(dòng)前進(jìn)的動(dòng)力學(xué)特性進(jìn)行了理論分析，研究了球體運(yùn)動(dòng)速度與各影響因素之間的函數(shù)關(guān)系，為模型實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬提供理論基礎(chǔ)。在此基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了探測(cè)球在管中

2、滾動(dòng)行進(jìn)的模型實(shí)驗(yàn)，探討了球體在有壓管道中滾動(dòng)前進(jìn)速度受管道內(nèi)來流速度、球體與管道直徑比、球體比重、管道傾斜坡度的影響，測(cè)得24顆不同比重、不同直徑的塑料球體在不同傾斜程度管道中運(yùn)動(dòng)的速度，并得到了球體爬坡所需的最小來流速度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明球體速度與來流速度及直徑比成正比，與比重及坡度成反比。最后應(yīng)用三維計(jì)算流體力學(xué)(CFD)理論建立了球體運(yùn)動(dòng)的RNG k-ε數(shù)值模型，并對(duì)探測(cè)球的運(yùn)動(dòng)特性進(jìn)行了三維數(shù)值模擬，得到探測(cè)球周圍流體的速度和壓力