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    管路系统的主要指标探究

    2019-08-21   来源:   点击数:0次 选择视力保护色: 杏仁黄 秋叶褐 胭脂红 芥末绿 天蓝 雪青 灰 银河白(默认色)   合适字体大小:
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     中国钢管信息港编辑人员获悉:流体管道的动态方程与电路中的动态方程十分相似,GerstoftP(1987)将电路模拟理论运用于风洞管路测压系统,取代了从前对流体动力方程直接求解的方法。以及对管道动态分析进行了进一步研究。江苏真空泵基于电路传输线理论提出了流体管道的耗散模型并用矩阵传递关系来表达管路输出与输入端的压力及流量关系,较之递归式的Bergh_Tijdeman方程,非递归式的耗散模型运用起来更加方便,但他没有给出并联管道的方程。本文基于电路传输线理论,推导了可用于并联管道的方程,使耗散模型的应用范围扩展到并联管道,并将计算结果与并联管道的Bergh_Tijdeman方程以及实验值进行了比较。
      
      测压管路系统中的PVC管、固定在模型表面测压孔处的金属短管以及限制器都可认为是简单管道;测压管路系统中的气动总管以及传感器内部的腔体可用容腔来描述。
      
      在考虑传感器罗茨水环真空机组对频响函数的影响时,一般把它等效为一个简单管路和容腔的串联体系。
      
      从模型表面测压孔的铜管至气动总管(pneumaticmanifold)的输入管之间有平行连接的PVC管,实际操作时要求这些平行连接的PVC管的长度和管径完全一致。这不仅是因为计算和实验操作的方便,更重要的是管道尺寸将影响信号发生畸变的程度。如果平行连接的PVC管的长度和管径不一致,气流从模型表面测压孔至气动总管时,经过这些管道后发生畸变的程度就有所不同,这样一来信号在气动总管内迭加后就不能反映真实的情况。在实验时,平行连接PVC管道的长度和管径要一致,并且应尽可能短一些,这样就可认为气流从模型表面测压孔至气动总管时基本没有发生畸变。
      
      中国钢管信息港编辑人员获悉:基于耗散模型的并联管道方程并联管道的B-T方程是递归式的,这给实际使用时带来不便,本文下面基于传输线理论,用数学归纳法推导用于并联管道的耗散模型方程(限于并联管道的长度和内径均相同的情况),以弥补原先耗散模型方程只能用于串联管路的不足之处。
      
      (1)以开孔中心为圆心,在管道上画出直径为113m的圆,将圆分为8等分(要对接114m管道只能开113m的孔)。
      
      (2)在圆周上及8等分直径上,按钻头(20mm的钻头)直径、两孔周边的距离为115mm用样冲打好点。
      
      (3)在管道边上焊好挂钩鼻子,以备开完孔后拉出管板。
      
      (4)准备好松木塞子3000个、黄泥若干、钻头20个及手动钻机5台、开孔机一部、消防车及消防人员10人、救护车及救护人员10人、呼吸器30瓶、煤气开孔队员30人、更换钻头人员3人、后勤防护及监护人员40人、电气操作维护人员3人;提前搭好6m见方的跑道平台。
      
      (5)准备打孔,检查电器、钻机接地绝缘情况,按提前洋冲打好的点钻孔,钻好一个用松木塞子堵住一个,如有泄漏用黄泥堵塞,并在两孔周边留有115mm的边,不能全部钻通。
      
      (6)待圆周孔全部钻完后,在开孔处焊好短节及阀门,在阀门法兰上装好开孔机,将开孔机上的倒链挂到挂钩鼻子上,转动丝杠时开孔机的顶尖对准开孔管道中心,往复转动丝杠使得管板和管道脱离,后用开孔机带出,关上阀门,开孔结束。
      
      (7)开114m孔管道需要20h。
      
      传统工艺的弊端抽堵盲板停产开孔技术较安全,但停产面积大、停产时间长、影响面大、抽堵盲板多,检修职工和煤气接触时间长,消耗人力物力多。不停产传统管道开孔技术对生产影响小,但危险性大、环保性差。一旦手动钻机和管道打火将产生重大事故;在钻孔中难免有煤气泄漏对人体危害大,特别是在拉出管板时大量煤气冒出,对环保和人体危害极大,消耗人力物力多。
      
      方程、耗散模型与实验值的比较为了验证B-T方程和流体管道耗散模型的一致性,分别用这两种数学模型对不同的管道系统进行分析,并将计算的管路频响函数与实验值进行了比较。管路系统的主要指标:有二个输入管(长度为15mm)且容积为96mm3的气动总管连接内直径为1.4mm、800mm长度的PVC管;管路系统的主要指标:有四个输入管(长度为15mm)罗茨水喷射机组且容积为256mm3的气动总管连接内直径为1.4mm、1200mm长度的PVC管,其结果表明B-T方程和耗散模型的计算结果完全相同(图中两者的曲线完全重合)。两个方程计算结果的一致性也验证了耗散模型并联管道公式推导的正确性。
      
      中国钢管信息港编辑人员获悉:利用数学归纳法推导了用于并联管道的方程,进一步完善了耗散模型。得到的并联管道耗散模型对于今后进一步研究多通道测压系统具有重要意义。分别用B-T方程和流体管道耗散模型对不同的两个管道系统进行分析,其结果表明B-T方程和耗散模型的计算结果完全相同,并与实验值吻合得很好,这也证明了理论推导的正确性。
      
      耗散模型的非递归式形式给计算将带来较大便利,可能成为对管路系统的深入分析(如优化等)的基础。本文提出的并联管道耗散模型已经用于工程实践对多通道测压系统的频响函数进行分析。
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