基于模型的石油管道泄漏检测与定位机理初探开题报告
2020-04-15 14:53:22
1. 研究目的与意义(文献综述包含参考文献)
文 献 综 述
一、课题的研究背景
现代管道运输起始于19世纪中叶,但真正作为商业性运输手段并经历不同恶劣环境的考验是在20世纪60年代之后。经过一百多年的发展,管道运输业己成为与铁路、公路、航空、水运并行的五大运输手段之一。与其他几种运输方式相比,管道输送具有突出的优点:第一,可大大减少转运换装环节,实现连续运输,运量大、效率高,可避免空车返回的运力浪费并且易于实现自动化管理;第二,管道建设投资省、见效快、占地少,与建设同样长度的铁路相比,管道建设的周期和费用均不到铁路的1/2,占地只有铁路的1/9,并且管道建成投产后,90%的土地可恢复使用;第三,运输过程可实现完全密闭化,效率高,损耗低,燃料消耗是铁路的1/2,是公路的1/9,运输损耗是铁路的1/3,是公路的1/2;第四,可适应各种复杂地形、地貌和气候条件。由于管道输送在运送气体、液体、浆体等散装物品方面所具有的独特优势,它犹如人体内担负着血液运输任务的血管一样,在经济发展中正起着不可替代的重要作用。
2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案
一、研究内容
本文主要从液体管道的动态模型和仿真机理出发,掌握真实反映管内液体泄漏瞬变过程的基本方程。该模型包括:连续性方程、动量方程、能量方程、状态方程。建立液体管道模型,采用特征线解法,为泄漏工况的仿真提供初始条件。瞬态流动的数学模型相当复杂,求解也很困难,讨论最常用的显式特征差分法和隐式中心差分法的计算原理和求解方法,对建立的模型进行仿真,找出泄漏量大小以及泄漏位置和泄漏时间对泄漏的影响,最后给出泄漏检测原理和定位方法。