轴对称解对隧道衬砌水压力计算的适用性研究

文章根据渗流理论推导了隧道衬砌水压力的轴对称解,并利用数值分析方法研究了轴对称解对不同形状隧道断面与浅埋隧道的适用性.研究结果表明:轴对称解适用于非圆形隧道断面衬砌水压力的估算；隧道断面形状对衬砌水压力折减系数的影响较小,可以忽略不计,其影响大小主要由衬砌与围岩的渗透系数比值决定.对于浅埋低水头隧道,用轴对称解计算的毛洞流量Qm与数值解比较,其误差较大,最大误差为36.5％；但用来计算衬砌水压力p1以及衬砌后水流量Q1时,误差相对较小,最大误差为6.3％,特别是利用轴对称解得出的衬砌水压力值与利用数值解得出的衬砌水压力特征值最大误差仅为3.4％.     

天然气管网的初始流量分配

在对天然气管网进行离线数值模拟计算时,需要给各管段分配初始流量,作为迭代计算的初始值。根据管道的流动状态多在阻力平方区的特点,建立初始流量分配的数学模型,用C 语言编制出计算程序。对实例进行计算和分析,表明用最小平方和法求解各管段初始流量时,不需手工预分初始流量,也不需预先确定各管段流体流动方向,求解所得初始值接近真实值,使数值计算的收敛速度大大提高。     

山东省公路工程水文设计系统的研究与开发

针对桥涵水文计算的复杂性和繁琐性以及手工计算效率和准确性较低的问题,开发了山东省公路工程水文设计系统,确立了系统的功能、框架组成。采用Visual Basic 6.0进行系统的开发,将流量影响线法作为流量分析的主要功能,把雨量当作移动荷载在流量影响线上加载,计算出流量历程曲线,据此确定出最大洪峰流量和到达桥址处的时间。经过实际工程的检验,系统可以有效地减少手工计算的复杂和繁琐,大大提高设计效率和准确性。     

基于TGNET的天然气并行管道数值模拟分析

为了研究并行管道发生截断事故时管道的位置、长度和连续性对最大输量的影响以及管道截断时管道末端流量和压力的变化规律,结合流体力学理论,以TGNET软件为基础,建立了带有跨接管的并行管道数学模型。利用该模型,模拟了稳态下管道截断的位置、长度和连续性对最大输量影响;并在此基础上模拟了瞬态下管道截断时的管道末端流量和压力的变化规律。研究表明:截断管道的位置和连续性对最大输量影响非常小;截断管道长度的增加使得最大输量逐渐降低,但降低幅度逐渐减小;并行管道某处截断时,管道末端瞬时流量呈指数形式降低,瞬时压力呈线性形式降低。     

基于Fluent的超声波流量计水流特性研究

超声波流量测量技术是一种先进的流体流量测量方法.文中对超声波流量计测量原理进行了分析,并推导出流量计算公式;采用Fluent软件对水流特性进行了数值模拟,分析了管内流体的流场分布、压力分布规律.模拟结果显示超声波接收端与发射端液流存在漩涡,入口段中心线与水平管道中心线的夹角对测量精度影响显著.模拟结果与实际相符,对流量计结构的优化设计具有一定的借鉴意义.     

隧道围岩压力和锚杆轴力的特性分析

结合江西武吉高速公路隧道15个典型断面的监测信息.分析围岩压力和锚杆轴力的稳定值和稳定时间变化规律.结果表明,锚杆未能充分发挥支护作用,应加强锚杆锚固力;隧道位置、施工方法及围岩级别对围岩压力和锚杆轴力的稳定时间有影响.利用围岩压力经验公式计算值与实际监测值进行比较,分析了经验公式对实际隧道工程的适用性.结果表明,深浅埋法计算值比实测值大;系数法和普氏法计算值与实测值相近,但计算结果有赖于参数的选取;泰沙基法计算深埋隧道的围岩压力误差较大.考虑隧道埋深和围岩级别的影响,获得围岩压力与隧道埋深的乘幂关系,以及围岩压力与围岩级别的指数拟合公式.通过监测数据获得的一些规律性结论,可为隧道结构设计和结构计算提供参考.     

管道投产时期翻越点后水隔离段稳态流动分析

管道中不满流动状态的存在对管道的正常运行和停输产生较大影响,容易引起管道事故.因此,对地形起伏管道翻越高峰点后的流动特点进行了分析,根据流体力学连续性方程和动量方程建立了不满流动的数学模型,并结合现场数据进行了投产时期水隔离段的不满流动截面参数计算;通过分析计算结果可知,影响不满流段气体含量的因素包括管道坡度、流体流量...     

对岩石隧道衬砌结构防水问题的讨论

本文对隧道工程衬砌结构防水设计和施工进行了讨论.从环境保护和防止地下水流失出发,提出了衬砌结构防水的"全封堵”和"注浆+排导”两种基本方式.并针对水压力计算和施工质量控制等关键问题提出了建议.     

油气管线在役焊接承压能力的确定

采用有限元分析软件对不同壁厚、管径管道的在役焊接过程进行数值模拟,研究管道内壁径向变形随介质压力的变化规律,确定在役焊接可焊压力,并与不同标准的理论计算结果进行比较。结果表明:通过研究管道内壁径向变形的变化规律可以确定在役焊接修复过程中管道所能承受的最大压力,且数值模拟得到的可焊压力变化规律与理论计算结果相似,可焊压力均是随着管道壁厚的增大和管径的减小而逐渐的增大。其中公式2与数值模拟结果最接近,但随着壁厚的增大计算所得的可焊压力与数值模拟结果的差值越大,而公式3恰好相反,应根据具体焊接过程选择合适的可焊压力计算公式。     

基于GSM下管道流量泄漏监测与定位系统

针对管道泄漏,设计了基于GSM 下远程泄漏监测与定位系统,由管网监测终端实时采集管网流量、流速、流向和压力,通过GPRS网络实现远程数据传输;系统基于GIS技术构建,针对管网突发性的爆管和地下泄漏特点,综合运用了负压波和流量检测法进行泄漏模式识别与漏点定位,可及时、准确地发现和定位泄漏点.     

含水合物相变多相内流深水立管管内流动特征分析

在深海立管中,开采的天然气水合物受到环境因素和自身性质的影响,进行水合物的生成和分解等反应,使得管内流变成复杂的多相非平衡流,影响开采立管的安全性,容易引发安全事故。基于分子热力学,建立了天然气水合物在受温度压力变化影响下的生成分解相平衡模型,并在相平衡模型基础上考虑气液固三相的性质变化,得到由气液固各相连续方程、能量方程、动量方程组成的天然气水合物多相非平衡流控制方程。结合有限差分法分析得到不同参数对开采立管内多相流流动特性的影响规律。     

天然气大流量计量方法研究

国内在能源和资源的开发利用及国际合作中,对于大口径、大流量流量计标准装置的需求十分突出.计量交接逐步发展为集中式、大口径、高气量的贸易交接方式,大流量天然气的计量方式也已由单一的孔板流量计发展到孔板、涡轮、超声流量计共用的格局.综合分析现有的天然气大流量计量方式,对比研究孔板、涡轮以及超声流量计的优缺点,得出流量计在大...     

海洋平台输液管道激振流体特性研究

研究了海洋平台输液管道激振流体的行为特性。依据振荡流体力学及傅里叶变换基本原理，建立了输液管道非定常、不可压缩、黏性振动流的数学模型，将流动分解为稳定流和振荡流2部分，推导出关于流场速度、压力系数的微分方程组，求解了不同条件下的流速和压力。结果表明：海洋平台输液管道激振流体的行为特性受管道结构形状及流体性质的影响。比较等截面管道的变分解和数值解，说明此方法用于研究海洋平台输液管道的流体激振是有效的。     

旁通阀开度对清管器泄流流场影响研究

为了分析旁通阀不同开度对清管器泄流流场的影响,以可控速清管器为例,建立了清管器的流体区域泄流流场模型,利用ANSYS Fluent软件对清管器进行网格划分及流场特性的仿真分析,获得不同开度下清管器流场压力云图,并以清管器旁通阀开度作为优化对象,对上下游压差的数值模拟结果建立了Fluent拟合曲线图。分析结果表明,旁通阀的开度与压差呈明显的非线性关系。该仿真结果与实际工程经验相符合,研究结果可为利用旁通阀开度来调节清管器速度及流场分析提供参考。     

影响科氏流量计测量精度的原因及处理措施

随着油气管道业快速发展,油品交易日益增多,流量计的重要性日益突出。科氏流量计可以直接显示质量流量、密度以及温度,有着广阔的应用前景。文中从介绍科氏流量计组成、工作原理入手,以提高质量流量计的测量准确度为目的,结合实际工作,通过分析零点不稳定度、油品含气等对流量计测量精度的影响,提出了安装、调零、选取合适的流量范围、后期维护等方面的处理方法,提高了质量流量计的准确度。     

水平管段塞流气量减小瞬变过程流动特性分析

在长378m，内径0．08m的水平不锈钢试验环道上利用空气和水进行了段塞流气量瞬变试验研究。试验采用压力变送器测量压力信号，将相邻两压力信号相减(上游减下游)得到压差信号。分析了气量减小瞬变过程中压力、压差的变化规律，对瞬变过程中的各种现象进行了详细分析和合理解释，并对气量减小瞬变过程中的压力过降值进行了定量描述。     

流动保障技术在海底热油管道上的应用

为保障海上终端装卸船海底热油管道安全经济运行,引入了国外始于深海油气田开发的流动保障的概念,建立了海底热油管道的水力、热力模型.为了提高计算的准确性,在建立热力模型时,采用变化的比热容进行计算,考虑了含蜡原油结晶潜热的影响;建立水力模型时,考虑了含蜡原油在管内流动的温降过程是蜡结晶的相变过程,采用了分段计算方法.同时,...     

长距离输气管道的最优输量研究

对已建成的长距离输气管道,可通过增设压气站的方法来增加管道的输量,随着压气站数的增加,管道的输量增大,管道的经济效益增加,但当输量增大到一定值时,管道的经济效益要降低,因此,长距离输气管道存在着一个使管道的经济效益最大的最优输量。以内部收益率为评价指标,分别计算各个方案的内部收益率,作出内部收益率与管道输量的关系曲线,内部收益率最大的方案所对应的输量就是长距离输气管道的最优输量。最后以一条输气管道为例进行了实例计算。     

气液混输管线间歇流动压降研究

间歇流动是水平混输管线的主要流动形式,压降是两相流动中的关键参数之一,对间歇流动压降进行了详细的实验研究和理论研究.实验工作是利用水-空气和油-空气作为介质在长约30 m、内径分别为50 mm和25 mm的管线上完成的.实验发现液相黏度越大,两相流动压降越大.气相表观速度或液相表观速度的增加都会使压降增大,但增加液相表...