一、参数对输水管道水流冲击气团压力的影响（论文文献综述）
周领,刘静,黄坤,刘德有[1]（2021）在《输水管线启动填充过程含滞留气团瞬变流数值模拟》文中提出针对长距离输水管道系统启动填充过程中水流冲击滞留气团的水气耦合瞬变流现象,考虑水体弹性、气体可压缩性、水-气交界面的动态运动以及多气团间的相互作用,推导建立含多段滞留气团的输水管线启动填充过程的数学模型。提出采用局部插值法动态追踪水气交界面,采用特征线法对数学模型进行求解。计算结果与试验结果的对比验证了该模型能够准确地模拟多段滞留气团的瞬变压力。算例分析表明,对于含1段滞留气团情况,随着气团长度增大,气团最大压力先增大后减小;随着阻断水体长度增大,气团最大压力逐渐增大。对于含2段滞留气团的情况,随着气团间阻断水体长度的增大,系统最大压力交替出现于上、下游气团。
张赫铭[2]（2021）在《水平及下倾自压输水管道两相流流动试验及数值模拟研究》文中提出农用输水管道作为高效输配水体系中的重要组成部分,由于管道均埋于地下,存在抢修较为困难等问题。对于整个自压灌溉系统,虽然不存在水泵运作时带入管道中的空气:如快速停泵引起的真空进气、叶轮区的负压气体释放等,但仍存在其他种空气的进入形式:如溶解在水中气体的析出、管道负压时由于密闭性不好从管道连接处进入管道的气体等。当气体存在且没有及时排出时,会导致管道内气、液流动形态的变化,轻者会减缓输水速度、引起管道震动、增加水阻等;重则会造成管道爆裂,并使供水中断。对自压输水过程中管道内气、液两相运动的研究,可有效减少管道爆管,漏水等事故的发生。本文采用室内管道试验与数值模拟相互结合的方法,结合前人的两相流理论,对工程常见的水平及15°下倾管道中气液两相流动过程进行了研究:（1）搭建水平及15°下倾管道试验平台,构成完整的自压回水系统,调节气量和液量在一定范围内进行变化,通过拍照和传感器采集设备进行两相流动情况图及管道内压力数据的获取,最终得到了40mm、60mm管径管道系统试验段典型的流型图像及压力波动曲线。得出结论为:水平条件下,随着液量的减小,获取到的典型流型依次为泡状流、塞状流及分层流;随着气量的增加,泡状流流型下气泡的数量增加且垂直分布也会更加均匀,塞状流流型下气塞长度增加,由周期性的短气塞变成长气塞;气、液量的增加均会加剧管道内压力波动。倾斜条件下,随着液量的减小,获取到典型流型依次为泡状流、间歇状流及分层流;随着气量的增加,由于气相聚集影响下游液相流速,仍会发生流型的转变;压力波动随液量的增加呈现先增大后减小的趋势,随气量的增大而增大。（2）为进一步得到管径对流型转化关系的影响,建立水平及15°下倾管道的三维数值模型,并导入Fluent中进行两相流流动的模拟过程。保持气相折算速度不变,水平情况完成液相折算速度为5m/s、4m/s、3m/s,管径为160mm、120mm、80mm、60mm、40mm,十五种工况下的模拟过程;下倾管道完成液相折算速度为3m/s、2m/s、1.5m/s、1m/s、0.5m/s,管径为120mm、60mm、40mm,十五种工况下的模拟过程。并进行压力及流速数据获取。得出结论为:水平条件下,随着管道尺寸的增加,气泡流-塞状流过渡的起始点移向更高的液相折算速度;随着管径的减小,压力峰值及最大压差呈现先减小后略微增加的趋势,60mm管径压力波动最小;最大速度的位置保持不变,为管道中心处,在管道上部的高密度气泡区内,平均液体速度向管道上部壁面急剧下降。下倾管道中,随着管径的增大,间歇流-分层流的转化边界向更大的液相折算速度方向偏移,泡状流-间歇流的转化边界趋向更小的液相折算速度方向,间歇状流的区域逐渐减小;压力波动随管径改变影响不大;层状流对管道截面平均流速的影响明显大于泡状流的影响,此时管道最大流速位置向下偏移。以上研究进一步完善了水平及15°下倾管道不同管径条件下的气液两相流流动过程及流型转化边界,对实际输水工程的正常运行有一定的参考价值。
裴圣伟[3]（2021）在《基于压力信号输水管线含气状态评价模型研究》文中研究说明随着城市化进程的加快,城市用水供需矛盾增加。长距离输水工程可用于改善水资源时空分布不均匀的现状,优化丰水与缺水地区的水资源配置,从而缓解城市缺水的紧张情势。在长距离输水管道实际运行中,管内空气的存在是不可避免的。然而,空气的滞留和气团的积聚会对输水管线的安全运行造成负面影响。因此,应及时进行管道排气工作,保证管线安全运行。本研究将气-水两相流流型与输水管线含气状态进行联系,从而基于流型的准确识别实现含气状态的有效评估。本研究通过室内试验压力信号数据来构建输水管线含气状态评价模型,从而为潜在的工程应用提供指导。本研究的主要内容包括以下几个方面:（1）两相流流型研究现状分析。将输水管线内含气状态变化对气-水两相流流型转变以及管线安全运行可能造成的影响进行总结和分析,同时总结了两相流的定义和流型识别现状。在分析国内外有关研究的基础上,提出本文的输水管线含气状态评价模型研究思路。（2）室内试验介绍及信号数据收集。基于室内试验,选择最容易积气的下降管段为研究对象,对长距离输水管线内多种气-水两相流工况进行模拟,并利用高频压力传感器记录信号数据。分析典型工况信号数据,为输水管线含气状态评价模型研究做准备。（3）基于压力信号的特征工程研究。基于压力信号提取特征向量,通过对比各种特征向量对气-水两相流流型识别的表现效果,确定表现较优的压力信号特征向量提取方式。提取的特征向量作为输水管线含气状态评价模型的输入。（4）基于监督学习的输水管线含气状态评价模型研究。基于压力信号特征向量和监督学习模型,确定表现较优的监督学习模型。此外,分析压力信号的采样参数对监督学习模型表现的影响,确定较合理的压力信号采样参数。（5）基于复杂网络的输水管线含气状态评价模型研究。基于复杂网络节点和阈值方案确定复杂网络边关系。边关系和节点组成复杂网络拓扑结构。通过各工况对应的复杂网络拓扑结构特征实现气-水两相流流型识别。
范家瑞[4]（2020）在《有压输水管道充放水过程数值模拟与试验研究》文中提出随着社会的不断进步和经济的快速发展,水资源短缺与水环境恶化等问题在很多地区已经成为社会发展的制约因素。为了满足城市用水需求,解决水资源分布不均的问题,人们在水源与城市间建立了长距离输水工程。而对于水资源输配系统而言,水体中含气对输水系统运行是一个潜在威胁。在系统首次运行充水以及系统检修前后充放水等过程中,充放水流速过快会使管道内出现复杂的水气两相瞬变流动,压力、流量的剧烈波动将造成管道破坏,这是输水系统含气引起的一个重要的运行安全问题。本文以输水系统有压管道充放水作为实际背景,建立直角弯管充放水的三维几何模型。基于VOF方法采用标准k-ε湍流模型,利用Fluent软件对有压输水管道充、放水过程中水气两相流进行了多工况的数值模拟,得到充、放水过程中水相体积分数、水气两相流流型及水力参数变化情况,建立了有压管道充放水过程水相体积分数变化过程模型,并对各工况计算结果进行对比分析,研究充放水流速对管道水气两相流型以及水力参数变化的影响。最后,在相同边界条件下设计并进行了管道充放水物理模型试验,验证了数值模型计算结果的可靠性。研究结果有助于更好的了解直角弯管进行有压管道充放水过程中水气两相流的分布情况与流动状态,对制定相对安全高效的有压管道充放水流速方案具有一定参考意义。
石存杰[5]（2019）在《分支管对长距离输水主干管道的水锤防护影响研究》文中研究表明长距离输水管道工程中管线本身较复杂、构（建）筑物众多,其水锤防护成为保障管道安全运行的一项重要难题。长距离输水管道中常预留多个分水口以满足未来沿线用户的用水需求,考虑远期分水口向用户供水后即形成有压分支管,其水力瞬变过程对主干管道的水锤防护势必会产生一定的影响。所以,我们必须对这类分支管道系统进行详细的水锤计算分析,以保障主干管道的安全运行。本文分析了输水管道中两相流的流态特点及多分支管道相关的水力特性,并讨论了水锤基本微分方程,水锤波在管道分支处的传播与反射,特征线法水锤计算的基本原理,以及水池、阀门、分支点等特殊位置的边界控制方程。文章分析了各类水锤防护设备的优缺点及其相关的边界条件,给出了管路中的水锤计算程序流程图。论文以含有多个预留分水口的某水利枢纽输水管道工程为例,利用C++编程对管道中的水锤现象进行了多种工况下的仿真计算。结合工程案例详细分析了分支管以叠压方式、干管压力直供方式以及设置稳压池并在稳压池进水口安装新型阀门——喷孔对冲式高比例减压控流阀方式向分水区供水时对主干管道的水锤防护影响,并对相关供水方式下分支管数量不同及支干管径比不同时的输水管道进行了详细地水锤计算,研究其对主干管道水锤升压及防护的影响。经水锤计算结果发现,和无分支管时的主干管道水锤压力相比,分支管以叠压方式向分水区直接供水,支干管径比超过1/6时,分支管对主干管道的水锤影响较大,使其水锤升压在原有基础上有所增大;分支管为干管压力直供方式向分水区直接供水,支干管径比超过1/6时,分支管对主干管道的水锤影响较大,但支干管径比为1/61/4时,延长一定关阀时间可减小其影响,保证在原有水锤防护措施下主干管道的安全运行;而分支管采用设置稳压池并在稳压池进水口安装喷孔对冲式高比例减压控流阀方式向分水区供水,分支管的数量及管径大小对主干管道的水锤升压影响均较小,对主干管道系统进行水锤计算及其防护设计时可以忽略其影响,所以分支管采用此方式供水,能保障在原有水锤防护措施下主干管道的安全运行,为最安全的输水运行方式。本研究成果可为类似管道工程的水锤防护提供参考。
郭永鑫,张弢,徐金鹏,毕然[6]（2018）在《空气阀气液两相动态特性研究综述》文中提出空气阀用于解决管道输配水工程中存气、补气问题,并预防断流弥合水锤的重要辅助设备。空气阀的进/排气过程是一个复杂的气液两相瞬变过程,其动态特性参数（包括进/排气流量系数、阀室内剩余气体体积、阀门关闭时长、阀门启闭时间等）直接影响系统的水锤防护效果。通过对空气阀动态特性相关的选型和布置、模型试验和数值模拟等方面的研究成果进行回顾综述,指出当前研究对空气阀动态特性参数的响应机理和临界阈值尚不明确,有必要在大比尺系统试验分析的基础上,明确空气阀结构特性及动态参数对两相瞬变过程的响应机理,完善现有的数学模型,进而给出空气阀设计、检测、选型、优化布置等的理论依据。
朱炎[7]（2018）在《基于气液两相流的输水管道稳态振动及瞬变过程研究》文中指出输水工程是城市的生命线工程,输水管道安全运行直接影响到居民与企业的正常用水,保障输水管道安全对维护社会稳定及促进经济发展来讲意义重大。由于泵等机械设备卷入空气、水中溶解空气的释放以及气阀排气不畅等原因,输水管道中实际上是气液两相共同流动的状态。输水管道的安全隐患在稳态流动下主要表现为气液两相流引起的管道振动,在瞬态过程中主要体现于瞬变流升压有可能造成爆管,因此,本文主要针对气液两相流作用下输水管道稳态振动特性以及瞬态过程中的气液两相瞬变流进行研究,并基于气液两相流型分类对管道含气状态识别进行研究,为今后排气阀的维护提供指导。本文共选取144组气水工况对不同布置形式下输水管道中的气液两相流型进行研究,并通过对气泡运动进行受力分析得知,水平管中管道压力越高,气泡运动速度越快;水温升高会使气泡平均直径变大及运动速度变慢。气液两相流作用下水平管的振动强度一般会随着水流速度增大而加剧,但其受含气率的影响更大,气体存在会使水平管振动频峰往低频方向偏移,且会导致低频峰处的振动加强。管道轴向振动加速度的幅值随着含气率的增加而增大,在弯头处表现的更为剧烈。蝶阀造成的管道振动在低含气率下与球阀相当,而在高含气率下,蝶阀造成的管道振动明显更加剧烈。通过对简支管道系统固有频率分析发现,系统固有频率随着管径增加而增大,弹性模量大的管材能提高管道系统固有频率,而材料密度增大会降低固有频率。通过对埋地管道振动数值模拟发现,当管道约束一致、内壁加载相同且管道规格相同时,管材弹性模量越大,管道振动越小;同种管材的管道,管径越大,管道振动越小。在正常输水管道的埋深范围内,埋深增加并不能减小管道振动。当管道底部形成弱约束环境时,管道振动会导致管底位移变大并影响到底部土壤,从而削弱了管顶振动,使得管顶位移变小。本文在装置试验的基础上,基于离散蒸汽空腔模型（DVCM）和离散气体空腔模型（DGCM）建立了两个将非稳态摩阻和管材黏弹性考虑在内一维气液两相瞬变流模型。通过实验数据和模拟结果发现,DVCM能够准确模拟低含气率下的气液两相瞬变流,而DGCM更适合对可能发生气液两相瞬变流的管线进行安全设计。基于DVCM数值模拟的结果表明,气体存在会导致黏弹性效应（VE）对瞬变流压力的衰减作用大为削弱,非稳态摩阻（UF）和VE对瞬变流压力衰减作用的相对重要性会随着含气率增大而呈现变大趋势。在黏弹性输水管道中,含气率（?）对瞬变流频率的影响比黏弹性效应大得多,因此,在黏弹性管道中应用瞬变流模型时,建议当?（27）1%时,不仅要对波速和稳态摩阻进行校核,还要对黏弹性参数进行校核;当1%???2.37%时,只需对波速和稳态摩阻进行校核。通过对下降管压力信号时频特征分析得知,下降管中泡状流的压力波动比较平稳,随着含气率的增大,压力信号的波动也越来越剧烈,总体上不同流型压力信号的波动幅度按从大到小排列分别为:层状流、回流流、段塞流、泡状流。不同流型压力信号在频域的分布主要集中在10 Hz以内,泡状流压力信号在频域内没有明显的主频,而段塞流、回流流和层状流压力信号在频域的主频（接近0 Hz）则是逐渐明显。本文基于压力信号构造了两个支持向量机（SVM-1和SVM-2）来识别下降管中的含气状态,SVM-1用于将泡状流从其他三种流型中分离出来,SVM-2则是用于将段塞流与回流流、层状流分离出来。数值实验结果表明,功率谱密度（PSD）特征最适合SVM-1,而短时过零率（SZR）特征最适合SVM-2。压力信号预处理采用简单平滑滤波方式比小波滤波效果更好,且压力信号采样率越高识别精度越高。通过实验数据验证,当采样率为1 k Hz,采样时间为8 s时,SVM-1和SVM-2都达到了最佳识别精度,分别为94.3%和93.9%。
朱炎,吴晨光,袁一星,赫俊国,王琨[8]（2015）在《气液两相流作用下输水管道的振动特性》文中提出为提高输水管道运行的安全性,并为输水管道的改造设计提出合理建议,进行了输水管道在气液两相流作用下管道振动装置的试验.实验结果表明,输水管道中含气率越大,管道不同位置的振动强度差别越大.对下降管道振动的频谱特征分析,发现不同流型下振动频谱图呈现不同特征.统计结果显示,在输水工况范围内,输水管道中气液两相流压力波动的频率约为17Hz.以两端简支输流管道为模型,运用自由振动理论分析了流固耦合作用、管道结构参数以及含气率对管道系统固有频率的影响,通过加强约束和选用质轻抗拉伸管材的方法,可避免输水管道系统发生共振.总之,气体的存在对输水管道安全运行弊大于利,因此在实际工程中管道内的气体应及时排出.
廖伟宏[9]（2015）在《长距离输水气液两相流管道振动特性研究》文中认为长距离输水管道因气水两相流动状态不断转变而产生的强烈压力波动会诱发管道剧烈振动,引起管道连接部位的松动泄漏和整体结构稳定性的降低,甚至发生爆管现象。为了提高长距离输水管道运行的安全性,并探究气液两相流不同流型下重力输水和加压输水的管道振动特性,本文从气液两相流流型的基本理论出发,基于两相流体与管道的流固耦合作用,对长距离重力输水和加压输水两种方式在不同运行工况下的管道振动幅频特性进行了研究。采用理论与试验结合的方式,建立了气液两相流管道振动数学模型,理论分析了管道结构属性与气液两相流体流动特性对输流管道系统振动固有特性的影响。选用有机玻璃管材搭建长距离输水管道试验平台,通过调节气泵进气压力控制进气量在03.0m3/h之间并调节阀门控制流速在0.71.9m/s范围内,同时模拟重力输水和加压输水两种方式的稳态运行和关阀过渡过程工况。采用三向振动加速度传感器对水平管道、45°上升管道、45°下降管道以及阀门部位进行稳态条件下的振动响应检测,获得管道轴向和径向振动加速度频谱图。使用关阀时间可控的电动球阀和气动蝶阀进行过渡态试验,研究关阀和事故水锤对管道振动幅频特性的影响。理论和试验结果表明,管道系统的固有频率会随着管径或管材弹性模量的增大以及管长或管材密度的减小而提高。气液两相流含气率的加大在提升管道系统固有频率的同时也会提高水平管道的振动强度。在同一水流速下,水平管道轴向振动强度随含气率的增加而增大,于泡状-段塞流过程增长速率最快,并在段塞流流型时达到最大。由于水平管道段塞流振动频域较宽,极有可能发生管道共振,实际运行中应尽量避免该工况的出现。上升管弯头由于连接耦合作用,振动强度大。下降管段的振动强度与管内气团的发展密切相关,应尽量避免非满管流的产生。气液两相流过阀产生的局部扰动对上游近阀管段的径向振动影响剧烈,使管道径向振动向高频区域发展,轴向振动受其影响较小。快关阀试验中气体的存在会降低管道中的水锤升压,且含气率越高其降低的幅度越大,但水锤波和管道振动的持续时间变长。这些对于长距离输水管道的设计、改造及运行具有较大的参考意义。
俞韵祺,万五一,潘锦豪[10]（2015）在《海底输水管道中气阻及水击问题研究进展》文中研究说明针对海底输水管道工程中存在的对输水目标不利的驼峰气阻和水击问题,引入气泡理论和流态分析方法计算分析跨海输水管道中驼峰气阻的形成过程,采用特征线法建立输水管道中加压泵事故断电引发的水击计算模型,介绍了海底输水管道中的水击防护措施,指出空气罐在海底输水系统中有特殊的优势,和管道一体化后可实现海底封闭式供水,描述了空气罐的数学模型。认为海底管线布置应尽量保证地形平缓,应充分重视空气罐防护技术,它们是实现海底输水管道安全运行的关键。
二、参数对输水管道水流冲击气团压力的影响（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、参数对输水管道水流冲击气团压力的影响（论文提纲范文）
（1）输水管线启动填充过程含滞留气团瞬变流数值模拟（论文提纲范文）
| 1 试验装置 |
| 2 数学模型 |
| 2.1 瞬变过程描述 |
| 2.2 基本假定 |
| 2.3 控制方程 |
| 2.4 模型求解 |
| 3 模型验证 |
| 4 算例分析 |
| 4.1 含1段滞留气团情况 |
| 4.2 含2段滞留气团情况 |
| 5 结 语 |
（2）水平及下倾自压输水管道两相流流动试验及数值模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 水平管道气液两相流试验研究现状 |
| 1.2.2 倾斜管道气液两相流试验研究现状 |
| 1.2.3 管道气液两相流数值模拟研究现状 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 第二章 试验和数值模拟方法 |
| 2.1 管道两相流试验装置及方法 |
| 2.1.1 水平管道两相流试验装置 |
| 2.1.2 水平管道两相流试验方法 |
| 2.2 下倾管道两相流试验装置及方法 |
| 2.2.1 下倾管道两相流试验装置 |
| 2.2.2 下倾管道两相流试验方法 |
| 2.3 试验参数 |
| 2.4 自压管道气液两相流数值模拟研究 |
| 2.4.1 模型软件的选择 |
| 2.4.2 数理模型的建立 |
| 2.4.3 网格无关性及模型准确性验证 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 水平管道气液两相流流型试验及模拟研究 |
| 3.1 水平管道流型分类 |
| 3.2 结果分析 |
| 3.2.1 不同两相折算流速下的水平管道充液两相运动过程分析 |
| 3.2.2 不同管径下的流型变化分析 |
| 3.2.3 水平管道气液两相流压力波动分析 |
| 3.2.4 水平管道气体对管道流速分布的影响 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 下倾管道气液两相流流型试验及模拟研究 |
| 4.1 下倾管道流型分类 |
| 4.2 结果分析 |
| 4.2.1 不同两相折算流速下的下倾管道充液两相运动过程分析 |
| 4.2.2 不同管径下的流型变化分析 |
| 4.2.3 下倾管道气液两相流压力波动分析 |
| 4.2.4 下倾管道气体对管道流速分布的影响 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
| 导师评阅表 |
（3）基于压力信号输水管线含气状态评价模型研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究目的与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 两相流的定义及划分 |
| 1.2.2 两相流识别研究现状 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 2 室内试验介绍及信号数据分析 |
| 2.1 室内试验介绍 |
| 2.1.1 试验装置介绍 |
| 2.1.2 试验内容介绍 |
| 2.2 试验数据分析 |
| 2.2.1 工况流型分析 |
| 2.2.2 典型工况数据分析 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 基于压力信号的特征工程研究 |
| 3.1 输水管线含气状态评价模型介绍 |
| 3.2 压力信号数据特征向量提取 |
| 3.2.1 基于信号时频域特征的向量提取 |
| 3.2.2 基于机器学习的特征向量提取 |
| 3.3 压力信号数据预处理 |
| 3.4 压力信号数据特征向量表现分析 |
| 3.4.1 基于信号时频域特征的特征向量提取表现分析 |
| 3.4.2 基于机器学习的特征向量提取表现分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 基于监督学习的输水管线含气状态评价模型研究 |
| 4.1 监督学习模型介绍 |
| 4.1.1 单一监督学习模型 |
| 4.1.2 集成监督学习模型 |
| 4.2 监督学习模型表现分析 |
| 4.2.1 总体识别精度 |
| 4.2.2 混淆矩阵分析 |
| 4.3 采样参数对监督学习模型表现的影响分析 |
| 4.3.1 采样时间对监督学习模型表现的影响分析 |
| 4.3.2 采样频率对监督学习模型表现的影响分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 基于复杂网络的输水管线含气状态评价模型研究 |
| 5.1 基于复杂网络的输水管线含气状态评价模型介绍 |
| 5.2 复杂网络构建方法 |
| 5.2.1 复杂网络节点提取 |
| 5.2.2 复杂网络边关系判断 |
| 5.2.3 复杂网络阈值方案优化方法 |
| 5.3 复杂网络结果分析 |
| 5.3.1 阈值方案优化结果 |
| 5.3.2 典型工况复杂网络结果分析 |
| 5.3.3 总体流型识别结果 |
| 5.3.4 阈值方案优化方法分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 研究结论 |
| 6.2 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（4）有压输水管道充放水过程数值模拟与试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外对有压管道充放水过程的研究现状分析 |
| 1.2.1 管道充放水流速研究 |
| 1.2.2 管道进排气研究 |
| 1.2.3 充放水过程数值计算方法研究 |
| 1.2.4 充放水物理模型试验研究 |
| 1.3 本文研究的主要内容与技术路线 |
| 2 有压输水管道水气两相流基本理论 |
| 2.1 有压管道水气两相流流型 |
| 2.1.1 水平管道水气两相流流型 |
| 2.1.2 垂直管道水气两相流流型 |
| 2.2 水气两相流模型 |
| 2.2.1 Mixture模型 |
| 2.2.2 Eulerian模型 |
| 2.2.3 VOF模型 |
| 2.3 流体力学方程 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 有压管道充放水数值模拟方法研究 |
| 3.1 CFD软件介绍 |
| 3.2 CFD三维模型建立及网格划分 |
| 3.2.1 CFD三维模型 |
| 3.2.2 模型网格划分 |
| 3.3 模型边界条件及参数设置 |
| 3.4 数值计算方法 |
| 3.5 网格无关解验证 |
| 3.6 管道充水过程计算结果分析 |
| 3.6.1 管道充水过程流动状况 |
| 3.6.2 充水过程模型 |
| 3.6.3 水气两相流型变化 |
| 3.6.4 流场分析 |
| 3.6.5 压力变化分析 |
| 3.7 管道放水过程计算结果分析 |
| 3.7.1 管道放水过程流动状况 |
| 3.7.2 放水过程模型 |
| 3.7.3 水气两相流型变化 |
| 3.7.4 流场分析 |
| 3.7.5 压力变化分析 |
| 3.8 本章小结 |
| 4 有压管道充放水物理模型试验方法研究 |
| 4.1 试验模型介绍 |
| 4.1.1 供水模块 |
| 4.1.2 气体输送模块 |
| 4.1.3 两相流观察模型 |
| 4.2 数据测量方法 |
| 4.2.1 压力测量 |
| 4.2.2 流量测量 |
| 4.2.3 图像采集 |
| 4.3 试验方案 |
| 4.3.1 充水方案 |
| 4.3.2 放水方案 |
| 4.4 管道充水过程试验结果 |
| 4.4.1 管道内流型变化 |
| 4.4.2 管道内压力变化 |
| 4.5 管道放水过程试验结果 |
| 4.5.1 管道内流型变化 |
| 4.5.2 管道内压力变化 |
| 4.6 试验结果与数值模拟结果对比分析 |
| 4.6.1 管道充放水过程两相流流型对比 |
| 4.6.2 管道充放水过程压力对比 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 攻读学位期间发表的学术论文及参加的科研项目情况 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（5）分支管对长距离输水主干管道的水锤防护影响研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究目的及意义 |
| 1.2 水锤基本理论 |
| 1.2.1 水锤基本概念及形成原因 |
| 1.2.2 水锤分类 |
| 1.3 国内外水锤的研究历史与现状 |
| 1.3.1 国外研究历史与进展 |
| 1.3.2 国内研究历史与进展 |
| 1.4 论文研究的主要内容 |
| 1.5 论文的技术研究路线 |
| 第二章 长距离输水管道水锤计算理论与仿真数学模型 |
| 2.1 长距离多分支管输水管道系统的特点 |
| 2.1.1 输水管道中气、液两相流的流态 |
| 2.1.2 含分支管输水系统的水力特点 |
| 2.2 水锤波速的计算研究 |
| 2.3 水锤基本微分方程式 |
| 2.4 特征线计算方法的基本原理 |
| 2.4.1 特征线微分方程的推导 |
| 2.4.2 有限差分方程的求解 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 现代水锤防护技术及相关边界条件分析 |
| 3.1 长距离输水管道常见的边界条件 |
| 3.1.1 首端水池的边界条件 |
| 3.1.2 变径点的的边界条件 |
| 3.1.3 管路中离心泵边界条件 |
| 3.1.4 管道中阀门处边界条件 |
| 3.2 管道分支处的边界条件 |
| 3.3 水锤防护装置及边界条件 |
| 3.3.1 注水或注气稳压型 |
| 3.3.2 泄水降压型 |
| 3.3.3 调流稳压型 |
| 3.3.4 其他类型 |
| 3.4 程序计算框图 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 长距离输水管道系统有无分支管时的水锤分析 |
| 4.1 工程概况 |
| 4.2 无分支管时的输水管道水力过渡过程分析 |
| 4.2.1 只装普通排气阀的非稳定流计算 |
| 4.2.2 装普通排气阀和桩号15+450、34+050 处装调压塔的非稳定流计算 |
| 4.3 分支管采取叠压供水方式时对主干管道的水锤影响分析 |
| 4.3.1 分支管接通数量不同时的非稳定流计算分析 |
| 4.3.2 支干管径比不同时的非稳定流计算分析 |
| 4.3.3 对比分析 |
| 4.4 分支管采取干管压力直供方式时对主干管道的水锤影响分析 |
| 4.4.1 分支管接通数量不同时的非稳定流计算分析 |
| 4.4.2 支干管径比不同时的非稳定流计算分析 |
| 4.4.3 对比分析 |
| 4.5 分支管设置稳压池供水时对主干管道的水锤影响分析 |
| 4.5.1 分支管接通数量不同时的非稳定流计算分析 |
| 4.5.2 支干管径比不同时的非稳定流计算分析 |
| 4.5.3 对比分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 结论与建议 |
| 结论 |
| 建议 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（6）空气阀气液两相动态特性研究综述（论文提纲范文）
| 1 空气阀的选型和布置 |
| 1.1 空气阀的选型 |
| 1.2 空气阀的布置 |
| 1.3 小结 |
| 2 空气阀气液两相动态特性的试验研究 |
| 2.1 空气阀的水锤防护性能 |
| 2.2 空气阀孔口尺寸对排气二次瞬变压力的影响 |
| 2.3 空气阀动态参数的响应特性 |
| 2.4 小结 |
| 3 空气阀的数值模拟 |
| 3.1 国外研究进展 |
| 3.2 国内研究进展 |
| 3.3 小结 |
| 4 结论和展望 |
（7）基于气液两相流的输水管道稳态振动及瞬变过程研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.1.1 课题背景 |
| 1.1.2 研究的目的和意义 |
| 1.2 国内外相关领域研究现状 |
| 1.2.1 管道气液两相流型及气泡运动研究进展 |
| 1.2.2 气液两相流型识别研究现状 |
| 1.2.3 输流管道振动研究现状 |
| 1.2.4 输水管道瞬变流研究进展 |
| 1.3 课题研究的主要内容 |
| 1.3.1 课题来源 |
| 1.3.2 主要研究内容及技术路线 |
| 第2章 试验装置与方法 |
| 2.1 试验装置 |
| 2.1.1 试验装置系统 |
| 2.1.2 数据采集系统 |
| 2.2 试验基础数据 |
| 2.2.1 管材材料特性 |
| 2.2.2 管道及阀门阻力系数 |
| 2.3 试验方法 |
| 2.3.1 气液两相流管道振动特性试验 |
| 2.3.2 输水管道气液两相瞬变流试验 |
| 2.3.3 输水管道下降管含气状态识别试验 |
| 第3章 气液两相流作用下输水管道稳态振动特性研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 输水管道流速和气量对流型的影响 |
| 3.2.1 水平管气液两相流流型 |
| 3.2.2 上升管气液两相流流型 |
| 3.2.3 下降管气液两相流流型 |
| 3.3 气液两相流作用下输水管道振动特性 |
| 3.3.1 水平管振动特性 |
| 3.3.2 上升管振动特性 |
| 3.3.3 下降管振动特性 |
| 3.3.4 阀门上游管道振动特性 |
| 3.4 简支管道系统固有频率理论分析 |
| 3.4.1 气液两相流管道流固耦合振动模型 |
| 3.4.2 流固耦合对固有频率的影响 |
| 3.4.3 管道参数对固有频率的影响 |
| 3.4.4 含气率对固有频率的影响 |
| 3.5 埋地管道振动数值模拟 |
| 3.5.1 埋地管道振动模型建立 |
| 3.5.2 埋地管道振动的影响因素研究 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 输水管道气液两相瞬变流模型及数值模拟 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 气液两相瞬变流模型 |
| 4.2.1 瞬变流模型建立 |
| 4.2.2 瞬变流模型求解 |
| 4.3 气液两相瞬变流模型校核及对比 |
| 4.3.1 瞬变流模型参数校核 |
| 4.3.2 瞬变流模型验证及对比 |
| 4.4 气液两相瞬变流压力衰减研究 |
| 4.4.1 瞬变流压力衰减因素研究 |
| 4.4.2 瞬变流压力衰减能量分析 |
| 4.4.3 瞬变流压力衰减速率研究 |
| 4.5 气液两相瞬变流模型应用解析 |
| 4.5.1 瞬变流频率偏移分析 |
| 4.5.2 瞬变流模型参数优化 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 基于气液两相流型分类的管道含气状态识别 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 不同流型压力信号的时频特征 |
| 5.2.1 压力信号的时域特征 |
| 5.2.2 压力信号的频域特征 |
| 5.3 管道含气状态识别模型的构建 |
| 5.3.1 压力信号特征选取 |
| 5.3.2 分类器的选择 |
| 5.3.3 基于SVM的含气状态识别模型 |
| 5.4 含气状态识别精度影响因素研究 |
| 5.4.1 压力信号特征对识别精度的影响 |
| 5.4.2 滤波方式对识别精度的影响 |
| 5.4.3 采样参数对识别精度的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（8）气液两相流作用下输水管道的振动特性（论文提纲范文）
| 1 试验装置和方法 |
| 1.1 试验装置 |
| 1.2 试验方法 |
| 2 输水管道振动特性 |
| 2.1 水平管道振动特性 |
| 2.2 起伏管道振动特性 |
| 2.3 管道振动频谱特性 |
| 3 输水管道固有频率理论分析 |
| 3.1 流固耦合对管道固有频率的影响 |
| 3.2 管道结构参数对管道固有频率的影响 |
| 3.3 含气率对管道固有频率的影响 |
（9）长距离输水气液两相流管道振动特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 气液两相流基本理论研究概述 |
| 1.3 气液两相流管道系统振动研究进展 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 第2章 试验装置与方法 |
| 2.1 试验装置 |
| 2.1.1 试验管道系统 |
| 2.1.2 振动采集系统 |
| 2.1.3 振动数据处理软件 |
| 2.2 试验方法 |
| 2.2.1 振动监测点的选取 |
| 2.2.2 气液两相流稳态振动试验方法 |
| 2.2.3 气液两相流过渡过程振动试验方法 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 气液两相流管道固有特性理论分析 |
| 3.1 气液两相流特性参数 |
| 3.2 气液两相流管道流固耦合振动模型 |
| 3.3 管道结构及流体参数对系统固有频率的影响 |
| 3.3.1 流固耦合作用对管道固有频率影响 |
| 3.3.2 管道结构对系统固有频率的影响 |
| 3.3.3 流体特性参数对系统固有频率的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 气液两相流稳态振动试验研究 |
| 4.1 水平管道振动试验分析 |
| 4.1.1 单相水管道振动频谱分析 |
| 4.1.2 气液两相流管道振动频谱分析 |
| 4.2 45°上升管段及弯头振动试验分析 |
| 4.2.1 上升管段振动频谱分析 |
| 4.2.2 上升管弯头振动频谱分析 |
| 4.3 45°下降管段及弯头振动试验分析 |
| 4.3.1 下降管段振动频谱分析 |
| 4.3.2 下降管弯头振动频谱分析 |
| 4.4 阀门振动试验分析 |
| 4.4.1 蝶阀振动频谱分析 |
| 4.4.2 球阀振动频谱分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 气液两相流过渡态振动试验研究 |
| 5.1 均匀慢关阀试验 |
| 5.1.1 重力流均匀慢关阀试验 |
| 5.1.2 压力流均匀慢关阀试验 |
| 5.2 快关阀试验 |
| 5.2.1 重力流快关阀试验 |
| 5.2.2 压力流快关阀试验 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 输水管道模拟分析及减振措施 |
| 6.1 典型管道模态分析 |
| 6.2 埋地管道与土体的相互接触瞬态分析 |
| 6.3 长距离输水管道减振措施 |
| 6.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（10）海底输水管道中气阻及水击问题研究进展（论文提纲范文）
| 1海底输水管道的气阻问题 |
| 2海底输水管道的水击问题 |
| 2.1输水管道中的水泵水击和气阻水击 |
| 2.1.1加压泵引发的水击 |
| 2.1.2气阻气团引发的水击 |
| 2.2海底输水管道的水击防护措施 |
| 3结语 |
四、参数对输水管道水流冲击气团压力的影响（论文参考文献）
- [1]输水管线启动填充过程含滞留气团瞬变流数值模拟[J]. 周领,刘静,黄坤,刘德有. 水利水电科技进展, 2021(05)
- [2]水平及下倾自压输水管道两相流流动试验及数值模拟研究[D]. 张赫铭. 石河子大学, 2021(02)
- [3]基于压力信号输水管线含气状态评价模型研究[D]. 裴圣伟. 大连理工大学, 2021(01)
- [4]有压输水管道充放水过程数值模拟与试验研究[D]. 范家瑞. 华北水利水电大学, 2020(01)
- [5]分支管对长距离输水主干管道的水锤防护影响研究[D]. 石存杰. 长安大学, 2019(01)
- [6]空气阀气液两相动态特性研究综述[J]. 郭永鑫,张弢,徐金鹏,毕然. 南水北调与水利科技, 2018(06)
- [7]基于气液两相流的输水管道稳态振动及瞬变过程研究[D]. 朱炎. 哈尔滨工业大学, 2018(01)
- [8]气液两相流作用下输水管道的振动特性[J]. 朱炎,吴晨光,袁一星,赫俊国,王琨. 扬州大学学报(自然科学版), 2015(04)
- [9]长距离输水气液两相流管道振动特性研究[D]. 廖伟宏. 哈尔滨工业大学, 2015(02)
- [10]海底输水管道中气阻及水击问题研究进展[J]. 俞韵祺,万五一,潘锦豪. 水利水电科技进展, 2015(03)