许威1,2张飞2李云飞2杨效龙1,2

1. 安徽建筑大学土木工程学院 2. 清华大学合肥公共安全研究院

摘要：球形检测器在管道内部运行时会受到管内流体状态的影响,可能会使球体在管道内发生不稳定滚动,严重影响球形检测器检测效果.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,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;然后对受力数值模型进行仿真分析,得到球体周围的流体流速与压力分布规律,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,拟合了流体和球体相对速度与球体滚动角速度之间的函数关系;最后实验验证了理论分析和数值仿真的合理性,并由流体入口速度、球质心运动速度、球滚动角速度、球滑动速度和流体与球质心相对速度之间的关系,求出了球的滚动和滑动速度,为球形检测器结构质密参数管内流体状态参数之间的匹配优化设计提供理论指导,从而使其具有较好的管径适应性和管道通过性.

关键词：

球形检测器;漏失检测;数值模型;阻力系数;

基金资助：

安徽省中央引导地方科技发展专项（201907d07050007）；

专辑：社会科学Ⅱ辑; 工程科技Ⅱ辑
专题：建筑科学与工程
分类号：TU991.36

下一条：混凝土在干湿循环与硫酸盐侵蚀作用下的劣化机理分析

供水管道中球体运动受力特性分析

许威1,2张飞2李云飞2杨效龙1,2

1. 安徽建筑大学土木工程学院2. 清华大学合肥公共安全研究院

1. 安徽建筑大学土木工程学院 2. 清华大学合肥公共安全研究院