中央高校基本科研业务费专项资金(11CX06075A)
- 作品数：7 被引量：100H指数：5
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- 输气管道泄漏音波产生机理研究被引量：12
- 2013年
- 为研究输气管道音波法泄漏检测技术基本原理及应用方法,对输气管道中泄漏音波产生机理进行研究,理论上确定输气管道气动噪声产生机理;将仿真模拟所得四极子声源和偶极子声源产生的泄漏音波进行分析并总结规律;将音波传感器测得泄漏音波与仿真模拟所得泄漏音波对比验证;分析多工况条件下仿真模拟与实验方法得到的泄漏音波;通过分析仿真模拟中泄漏音波产生机理和实验中所用音波传感器工作机理总结输气管道音波泄漏检测技术的基本原理。研究结果表明,输气管道泄漏音波产生原因为气体泄漏时产生的湍流脉动导致的四极子声源和偶极子声源。实验中音波传感器测得的压力波动主要成分为声源产生的音波波动。仿真模拟与实验方法可用于研究输气管道泄漏音波产生机理。
- 刘翠伟李玉星王武昌付俊涛方丽萍
- 关键词：输气管道仿真模拟
- 基于二项式分布法的压缩机组备用方案被引量：3
- 2015年
- 天然气长输管道压缩机组备用方案的设计中,对其的定量分析一直以来是研究难点。本文采用二项式分布算法提出了一种基于定量计算的设计方法,并给出了详细的设计流程。首先使用二项式分布法对全线机组的失效概率进行计算,得到了同时失效机组数量;其次通过单机故障分析确定失效机组的位置;然后对多种故障工况进行模拟,分析故障工况下的运行参数,最终确定备用方案。并以某管道为例对该方法进行了工程应用,结果表明一条设有20座压气站的管道仅需设置11台备用机组,即可保证管道在多种故障工况下均能正常运行。研究结果表明,基于二项式分布法的压缩机组备用方法研究减少了备用压缩机组数量,降低了工程投资和管理成本,具有很好的理论和工程应用价值。
- 李雪洁李玉星张梦娴刘建武王鹤松沈菊
- 关键词：压缩机动态仿真
- 输气管道声波法泄漏检测技术的理论与实验研究被引量：32
- 2013年
- 为探究输气管道声波法泄漏检测技术的基本原理和研究方法,建立了输气管道泄漏仿真模型和实验模型。首先,研究输气管道发生泄漏时声波产生机理,从而明确声波法泄漏检测技术的工作原理;其次根据声波法泄漏检测的原理建立Fluent仿真模型,通过CFD软件模拟输气管道泄漏得到流场和声场,得到声波信号特征;再次根据声波法泄漏检测的原理搭建实验管道,设计完成声波信号数据采集终端,并在仿真结果指导下完成输气管道泄漏检测实验,采集得到实验数据并进行分析,得到泄漏时声波信号特征并对仿真结果进行验证;最后对比多工况条件下的实验结果和仿真结果,分析不同工况条件对压力波动值的影响规律,从而总结输气管道声波法泄漏检测的仿真与实验研究方法,为声波法泄漏检测的实际工程应用提供理论基础。研究结果表明:输气管道泄漏产生的声波来源于泄漏时气体不稳定流动产生的偶极子声源和四极子声源;仿真模拟和实验研究的方法都可以完成声波法泄漏检测技术的研究,可以对声波法泄漏检测技术的推广和工程应用提供强大的理论支持和可行性保证。结论是:声波法泄漏检测技术可以很好的检测输气管道泄漏,是一种灵敏度高,检测时间短,值得推广的方法。
- 刘翠伟李玉星王武昌刘光晓
- 关键词：输气管道声波法数据采集终端
- 输气管道泄漏音波信号传播特性及预测模型被引量：13
- 2013年
- 输气管道泄漏音波在管内传播过程中发生衰减,在安装音波传感器前必须明确管内音波信号的传播距离。综合考虑介质黏滞吸收和热传导作用及特殊管件(弯管、分支及变径管)的吸收作用,建立泄漏音波在管内传播模型。利用改进的小波分析法对泄漏音波信号时频域特征进行分析,模拟分析不同特殊管件对音波传播的影响,并利用高压泄漏试验装置对建立的传播模型进行验证。结果表明:泄漏音波在管内以平面波形式传播,泄漏信号幅值能量占优的频带主要集中在0～0.366 Hz及2.93～46.88 Hz内,直管和弯管对音波衰减影响较小,只有分支和变径(变径流量计、阀门)对音波传播影响较大;得到的拟合音波吸收系数与理论吸收系数吻合较好,模型计算结果较为准确,可提高音波泄漏检测的准确性。
- 孟令雅付俊涛李玉星刘翠伟刘光晓
- 关键词：输气管道
- 输气管道气体流经阀门气动噪声产生机理分析被引量：26
- 2014年
- 为区分输气管道泄漏音波与阀门噪声,为输气管道音波法泄漏检测提供理论依据及数据库、控制阀门噪声提供解决办法,从音波产生机理角度采用CFD软件耦合专业声学软件方法对输气管道气体流经阀门产生的气动噪声进行研究,建立气动噪声模型,探究气动噪声产生机理及传播、衰减规律。在CFD(Computational Fluid Dynamics)软件中采用大涡湍流模型对气体流经阀门时的瞬态流场求解分析,获得流场分布如脉动压力、脉动速度数据;将CFD计算所得数据导入专业声学软件进行联合仿真,生成气动噪声源项,包括偶极子声源及四极子声源,建立气动噪声产生传播模型,求解输气管道气体流经阀门的气动噪声。
- 刘翠伟李玉星王武昌谢祝祝
- 关键词：输气管道气动噪声联合仿真
- 输气管道气动噪声产生机制及其分析方法被引量：25
- 2012年
- 以输气管道中气体流经阀门时产生的气动噪声为研究对象,采用两种方法获取气动噪声声源:一种是只采用CFD软件进行计算和分析(FW-H法);另一种是采用CFD软件联合声学软件进行仿真计算(BEM法)。建立气动噪声模型,得到气动噪声的产生、传播和衰减规律。结果表明:流场中的压力脉动和速度脉动是输气管道中气动噪声产生的根本原因;输气管道中的阀门噪声源为偶极子声源和四极子声源,在低马赫数下,偶极子声源占主要地位;偶极子声源分布在阀门表面上,四极子声源分布于整个流场中;两种方法均能较好地求解输气管道气动噪声的产生、传播和衰减问题,FW-H法操作简单,计算精度较低,但只能计算声场'远场',而BEM法计算效率高、精度高,能够对声场中任一点的声学量进行求解。
- 孟令雅刘翠伟李玉星王武昌张帆
- 关键词：输气管道气动噪声阀门CFD模拟分析方法
- 基于蒙特卡罗的压缩机组备用方案研究被引量：1
- 2015年
- 针对天然气长输管道压缩机组备用方案的设计,提出了一种基于蒙特卡罗法计算设计方法,并给出了详细的设计流程。首先使用蒙特卡罗法对全线机组的失效概率进行计算,得到了同时失效机组数量;其次通过单机故障分析确定失效机组的位置;然后对多种故障工况进行模拟,分析故障工况下的运行参数,最终确定备用方案。并以某管道为例对该方法进行了工程应用。结果表明,一条设有20座压气站的管道仅需设置11台备用机组,即可保证管道在多种故障工况下均能正常运行。研究结果表明,基于蒙特卡罗法的压缩机组备用方法减少了备用压缩机组数量,降低了工程投资和管理成本,具有很好的理论和工程应用价值。
- 李雪洁李玉星张梦娴刘建武
- 关键词：压缩机蒙特卡罗模拟动态仿真
