液体管道实时仿真与动态响应分析

在液体管道输送中,管内流动状态的监测对于管道运行具有重要的意义。基于管道模型,通过仿真方法研究了管内流动状态预测,并进一步研究了管道边界条件对仿真计算结果的影响。理论分析和仿真结果均表明：边界条件直接影响仿真的输出波形,并且会影响仿真的动态特性。对在线仿真而言,采用压力作为边界条件可以获得更快的响应速度,从而可以提高基于实时仿真方法的泄漏检测系统的响应速度。所得结论对基于实时模型的泄漏检测方法中边界条件的选择具有指导意义。     

瞬变流能量损耗对管道泄漏检测的影响

管道泄漏检测是管道安全管理的重要方面,基于实时仿真的泄漏检测方法是管道泄漏检测的技术路线之一。传统的瞬变流模型采用拟定常假设,对管道内的能量衰减描述不够准确,易导致模型的预测值和测量值出现较大偏差。本文在总结管道模型进展基础上,研究瞬变流能量损耗对仿真的影响和基于瞬变流模型的泄漏检测方法。结果表明,采用瞬变切应力模型能够更准确地描述管道内的能量衰减,更好地实现基于模型的泄漏检测。     

基于仿形-相关器的管道泄漏检测

针对NIM3型传感器的检测信号，研究了基于仿形-相关器的管道泄漏检测。研究结果表明，采用NIM3传感器信号并结合仿形-相关器方法能够显著地提高泄漏检测的准确率。     

液体管道的泄漏仿真

为了找出管道参数的动态变化规律,基于管道的机理模型,通过引入附加边界条件,对泄漏量、泄漏位置和泄漏上升时间对管道内参数的影响进行仿真。结果表明,其他两个因素保持不变的条件下,泄漏量主要影响管道参数的幅值,泄漏上升时间主要影响其波形,泄漏位置会同时影响其幅值和波形,而管道泄漏量和孔的大小及其位置密切相关,而且泄漏管道参数具有和停泵显著不同的特征,可以为运行指导、泄漏检测和人员培训提供必要的辅助手段。     

基于广义相关分析的泄漏定位

为提高基于相关分析方法的管道泄漏监测系统的性能,通过引入信号传播通道的模型,将影响定位精度的因素分解为两个方面,即：泄漏点处负压波源信号的自相关函数和负压波信号传播过程的衰减;在此基础上,采用广义相关分析方法进行泄漏定位．该方法通过前置滤波,降低了负压波信号衰减和噪声对定位结果的影响,提高了泄漏点的定位精度．     

基于Duffing振子的天然气管道泄漏检测方法

针对天然气管道泄漏因泄漏声波信号信噪比(SNR)过低而难于检测的问题,研究了基于Duffing振子的天然气管道泄漏检测方法。该方法将待检测数据输入Duffing振子系统,以振子系统的状态转化实现非周期信号中周期信号的检测。为了更好地提高Duffing振子的检测性能,在Duffing振子设计阶段,以随机共振的有关理论为基础,通过对系统输出信噪比的优化来实现Duffing振子的参数设计。基于实际天然气管道泄漏数据的测试结果表明,所提出方法可在低信噪比(-68dB)的情况下有效检测出泄漏,具有较好的检测性能。