復(fù)雜工況下長距離漿體管道輸送沿程壓力計算與分析

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1、學(xué)位論文使用授權(quán)書根據(jù)《中央民族大學(xué)關(guān)于研究生學(xué)位論文收藏和利用管理辦法》，我校的博士、碩士學(xué)位獲得者均須向中央民族大學(xué)提交本人的學(xué)位論文紙質(zhì)本及相應(yīng)電子版。本人完全了解中央民族大學(xué)有關(guān)研究生學(xué)位論文收藏和利用的管理規(guī)定。中央民族大學(xué)擁有在《著作權(quán)法》規(guī)定范圍內(nèi)的學(xué)位論文使用權(quán)，即：(1)學(xué)位獲得者必須按規(guī)定提交學(xué)位論文(包括紙質(zhì)印刷本及電子版)；(2)為教學(xué)和科研目的，學(xué)?？梢詫⒐_的學(xué)位論文作為資料在圖書館等場所提供校內(nèi)師生閱讀等服務(wù)；(3)根據(jù)教育部有關(guān)規(guī)定，中央民族大學(xué)向教育部指定單位提交公開的學(xué)位論

2、文；(4)學(xué)位論文作者授權(quán)學(xué)校向中國科技信息研究所及其萬方數(shù)據(jù)電子出版社和中國學(xué)術(shù)期刊(光盤)電子出版社提交規(guī)定范圍的學(xué)位論文及其電子版并收入相應(yīng)學(xué)位論文數(shù)據(jù)庫，通過其相關(guān)網(wǎng)站對外進行信息服務(wù)。同時本人保留在其他媒體發(fā)表論文的權(quán)利。本人承諾：本人的學(xué)位論文是在中央民族大學(xué)學(xué)習(xí)期間創(chuàng)作完成的作品，并已通過論文答辯；提交的學(xué)位論文電子版與紙質(zhì)本論文的內(nèi)容一致，如因不同造成不良后果由本人自負。本人同意遵守上述規(guī)定。作者暨授權(quán)人簽字：蓉浮飲，，1’’一20Jf妒年r月沙日學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論

3、文，是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進行研究工作所取得的研究成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本學(xué)位論文的研究成果不包含任何他人創(chuàng)作的、已公開發(fā)表或者沒有公開發(fā)表的作品的內(nèi)容。對本論文所涉及的研究工作做出貢獻的其他個人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明的法律責(zé)任由本人承擔(dān)。學(xué)位論文作者簽字：暮讒及20，p年廠月沙日摘要漿體管道輸送在實際運行中由于地形、介質(zhì)密度等差異會導(dǎo)致部分管段的勢能與管道內(nèi)部壓力之和大于阻力，出現(xiàn)加速流現(xiàn)象，進而形成負壓，產(chǎn)生空化、空蝕等危害，對管道造成較大的傷害，甚至引發(fā)事故。這就

4、需要對漿體管道輸送過程中管線的沿程壓力進行準(zhǔn)確的計算，在預(yù)測可能發(fā)生加速流現(xiàn)象的管段采取防護措施，減少其不利影響。因此，漿體管道輸送整個過程中沿程壓力變化的計算和分析具有十分重要的意義。本文詳細分析了漿體管道輸送沿程壓力的主要影響因素一臨界流速和摩阻損失。在總結(jié)前人有關(guān)漿體管道輸送的臨界流速和摩阻損失的經(jīng)驗公式的基礎(chǔ)上，歸納出了臨界流速和摩阻損失的計算方法。并且，根據(jù)能量守恒定律，提出了計算漿體管道沿程壓力的公式。將漿體管道輸送的整個過程分為四個階段：試運行(清洗)階段、開始運行(由水過渡到漿)階段、運行(漿

5、體輸送)階段和停止運行(由漿過渡到水，再次清洗)階段。深入分析了四個階段中漿體管線沿程壓力的變化情況。其中開始運行階段和停止運行階段的情況最為復(fù)雜。因為管道中同時存在兩種輸送介質(zhì)：一部分是水，另一部分是漿體。水和漿的密度、濃度、粘度等參數(shù)的差別使得輸送介質(zhì)為水的管段所需的壓力較小，而輸送介質(zhì)為漿的管道所需的壓力較大。如果處理不當(dāng)，則同時會出現(xiàn)負壓和高壓的狀況，極易出現(xiàn)加速流、空化、空蝕、爆管等不利情形。另外，壓力的不同導(dǎo)致流體流速變化較大，容易產(chǎn)生水擊現(xiàn)象，對管道系統(tǒng)造成巨大傷害。用工程計算最常用的Fortr

6、an語言，根據(jù)上述得到的沿程壓力計算公式，編寫了計算程序。運用此程序來計算和分析研究案例中管線的沿程壓力的變化。發(fā)現(xiàn)在管道運行的整個過程中，需要提供最大壓力才能將壓力線提高至管道高程的地方均出現(xiàn)在樁號49．71km處。管內(nèi)壓力高出管道高程最多的地方均出現(xiàn)在樁號81．05km處。這兩處坡度小，地勢陡峭，極其容易發(fā)生加速流現(xiàn)象，進而產(chǎn)生空化、空蝕等危害，需要采取能量調(diào)節(jié)、能量消除等防護措施。最后總結(jié)了防止加速流、空化、空蝕等危害的常用措施，并給出研究案例的具體的防護建議。關(guān)鍵詞：漿體輸送；沿程壓力；摩阻損失；臨界

7、流速AbstractInpractice，it’Seasytoappeartheaccelerationinsomepipelinesegmentbecauseofthevariesterrainsandthedifferenceofdensitiesoftheconveyedmaterials．Then，theaccelerationmayresultinnegativepressure，cavitationerosion，evenaccident．Hence，it’Snecessarytocalculat

8、ethepressureofthepipelineaccurately,andcarryoutsomeprotectionmeasuresforthepredictedsegmentpipelinewhichmayappearacceleration．It’Sveryimportanttotheoperationofthepipelinetransportation．Here，weanalyzeth