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基于负压波法的管路泄漏检测及定位研究
| 论文题名： | 基于负压波法的管路泄漏检测及定位研究 |
| 关键词： | 管道输送;泄漏检测;定位精度;负压波法;弯头曲率半径 |
| 摘要： | 管道输送在天然气、水等资源的输送方面具有其独特的优势，但由于人为等因素破坏或管道自身缺陷，不可避免地会发生泄漏。由于输送管道通常被安装在地下而且延绵数千里，使得人们无法通过直接接触管道而对泄漏进行检测和定位。本文研究所基于的负压波法，可以通过监测管道首末端的压力变化趋势，判断管道是否发生泄漏并进一步定位泄漏位置。研究中发现，影响泄漏定位精度的因素有很多，其中负压波波速和弯头对定位精度的影响特别大。因此，本文在原有的负压波泄漏检测及定位系统中，新增了辅助压力传感器，用于测定当地波速;且着重研究了弯头曲率半径对泄漏定位的影响。 本文主要分析了含气率、温度对波速的影响，设计了测定波速的实验方案;比较了均值滤波、中值滤波和小波滤波对压力信号的降噪效果;分析了小波变换法、互相关法以及最大斜率法对于提取压力信号奇异点的优缺点;研究了泄漏孔大小、泄漏孔位置、管道进口压力、采样周期对泄漏检测灵敏度及定位精度的影响;采用CFD方法对管道泄漏孔附近的流场进行了模拟，分析了泄漏孔附近的速度场、压力场和湍流强度场，分析了不同泄漏孔大小、不同管道进口压力时的泄漏信号;分析了流体流经弯头后的压力变化，分析了负压波在不同曲率半径的管道弯头里的衰减规律，分析了弯头曲率半径对泄漏定位精度的影响。 结果表明小波滤波的效果优于均值滤波和中值滤波;相比于互相关法和最大斜率法，采用小波分析法捕捉信号奇异点不仅准确而且可以判断出奇异点的属性。泄漏孔越大、进口压力越大、采样周期越小、泄漏孔位置越靠近管道的中间并远离弯头时，其泄漏检测的灵敏度及定位精度就越高;泄漏信号随着泄漏孔和进口压力的增大而变强;弯头曲率半径为管道直径的3倍或4倍时，其泄漏定位的精度较好。 |
| 作者： | 廖江 |
| 专业： | 动力工程 |
| 导师： | 林培锋 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 浙江理工大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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