管道分叉对瓦斯爆炸火焰传播速度影响的研究

在实验的基础上,研究了管道分叉对瓦斯爆炸过程中火焰传播规律的重要影响。管道分叉时,产生附加湍流,使瓦斯爆炸过程中火焰的传播速度迅速提高。研究结果对指导现场如何防治瓦斯爆炸,减轻瓦斯爆炸的威力具有重要作用。

含分叉结构输水管道泄漏瞬态特性数值模拟

在输水工程中,由于地形、地质等因素的限制,分叉型结构管道得以广泛推广和应用,分叉结构输水管道泄漏是国内外学者非常关注的一个重要问题,而瞬变流法是目前高效、精确且快速的泄漏检测方法之一。基于此,本研究构建了含分叉结构输水管道的瞬变流模型,探究了影响阀门末端压力变化的因素。结果表明,压力曲线的差异性随分叉管长度的增加而增大;压力曲线的衰减速率随阀门关闭时间的增加而变慢;泄漏量对压力曲线变化周期影响不大,但随着泄漏量增大,压力曲线的面积积分变小;泄漏位置不同,压力曲线在幅值处的形状不同,当泄漏位置位于管道上半段时,曲线在幅值处会凸起,当位于管道下半段时,曲线在幅值处会出现凹陷的趋势。

冲击波压力在分叉管道内的传播规律

为研究冲击波在分叉管道内的压力分布和衰减规律,搭建模块化分叉管道模型,进行冲击波传播试验,得到了不同破膜压力和不同分叉角度条件下冲击波在管道内各测点的超压峰值,并利用兰基涅-胡果尼方程插值拟合衰减曲线。使用FLUENT软件的压强速度关联算法对冲击波在管道分叉处的传播过程进行数值模拟,观察管内压力流场分布。得出结论:分叉角度对干管和支管的压力分布有显著影响,冲击波在管道内的衰减速率与破膜压力有关。30°、90°和150°三种分叉管道中,90°分叉管道支管的平台压力最低。同一破膜压力下,支管与干管的衰减速率变化趋势相反。

基于Flowmaster的长距离分叉输水管道泄漏瞬变流特性仿真研究

针对分叉型输水管道的泄漏问题,采用Flowmaster仿真软件对其泄漏时的瞬态变化规律进行了数值模拟,研究了泄漏位置、泄漏孔大小、分叉角度等因素对管道泄漏瞬变流特性的影响。结果表明:泄漏位置距离末端阀门越近,压力畸变的时间越早,可由此来判断泄漏位置;水击波峰值随泄漏孔径的增大而逐渐减小,衰减速度增大;不同分叉角度对压力变化规律的影响一致,均是压力幅值越小,衰减速度越快。研究成果为今后对于长距离含分叉输水管道的泄漏检测提供了部分理论参考。

分叉管道在山区农田水利工程中的应用

在水电工程建设过程中会对山区的土地进行破坏,需要对破坏的土地进行复垦,农田水利工程是此类土地复垦工作中的一项非常重要的部分,灌溉工程是农田水利工程的一项重要的单位工程。山区地形地貌及地质情况较为复杂,且大部分的场地较为分散,灌溉工程所需管道大多为分叉管道。本文就以大渡河猴子岩水电站为例,对分叉管道在山区农田水利工程中的问题进行了深入研究。

管道分岔对甲烷爆炸传播影响的试验研究

利用80 mm×80 mm的钢管模拟三种分岔结构,通过动态数据采集仪分析甲烷爆炸发生后爆炸波、火焰在多种不同形式分岔中的传播情况,得出超压峰值、火焰传播速度与分岔形式之间的关系。研究发现:在分岔处,超压峰值大幅度升高、火焰速度大幅度降低;在分岔后,二者均呈迅猛增大的趋势。两直分岔管道引起的扰动大于两钝分岔管道。对于一钝一锐分岔管道,钝角分支内的超压和火焰速度均高于锐角分支,爆炸波对钝角分支造成的影响更严重。