供水管道金属检测球运动姿态分析与动力学特性研究

发布时间：2025-07-06 23:12

　　球形检测器是供水管道漏失检测的重要技术装备,其在管道内部稳定运行会受到管内流体状态的影响,为保证漏失检测球能在有压供水管道底部平稳滚动,研究了球形检测器管内运动特性,分析了球体平直、倾斜管道内运动姿态。为漏失检测球结构设计和误差修订提供理论基础和技术支撑。本文研究内容如下:（1）文中针对球体在供水管道中的动力学特性进行了理论分析,研究了球体运动状态与管内流体状态各参数因素之间的关系,得出球体在平直管道和斜直管道受到的绕流阻力F_D、惯性升力F_L和力矩M与球体的法向压力F_N、管壁对球体的滚动摩擦力F_R、球体质心运动线加速度和球体转动角加速度的关系,给出了球体稳定运行条件,建立了供水管道中球体运动的受力模型。（2）研究了球体在平直管道和斜直管道受力数值模型,分析了球体周围流体流速与压力分布规律,建立了流体和球体相对速度与球体阻力系数、升力系数、力矩系数之间的关系模型,得出了当球体滚动角速度不变时,绕流阻力F_D、惯性升力F_L、力矩M随着球体和水流相对速度变化的函数关...

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1国内供水管道长度（公里）

要有管道老化腐蚀、绝缘层的断裂、阴极保护失效以及人为原因遭到破坏等。根据《中国统计年鉴2017》[4]的统计数据，截至2017年底，我国供水管道长度已超过79.7万公里，并以每年3万公里以上的速度增长。中国供水管网泄漏现象严重，平均漏损率为15.7%，有不少地方漏损率已经达到30....

图1.2全国供水管网漏失率

裂、阴极保护失效以及人为原因遭到破坏等。根据《中国统计年鉴2017》[4]的统计数据，截至2017年底，我国供水管道长度已超过79.7万公里，并以每年3万公里以上的速度增长。中国供水管网泄漏现象严重，平均漏损率为15.7%，有不少地方漏损率已经达到30%，我国每年因管道漏损大约要....

图1.3技术路线

安徽建筑大学硕士学位论文第一章绪论-9-1.4.2技术路线建立在前面学者对圆球绕流和漏失检测球运动特性研究成果的基础之上，针对长输地埋式输水管道漏失检测球运动和受力特性的具体问题，首先从理论上建立了漏失检测球的物理模型，分析影响漏失检测球运动的关键物理量，基于动力学理论知识推导出....

图2.1球体速度-时间曲线图

安徽建筑大学硕士学位论文第二章球体管道内运动受力特性分析-10-第二章球体管道内运动受力特性分析2.1引言智能检测球在供水管道中运动时，会受到水流对其作用力，分析水流对球体作用力之间的关系是研究球体在管道内运动受力特性的基矗本节研究球体在平直管道和斜直管道中的受力情况，首先对球体....

本文编号：4056117