[发明专利]一种可控瞬变流泄漏检测系统的设计方法

摘要

本发明涉及一种可控瞬变流泄漏检测系统的设计方法，包括：待检测管道的沿程阻力系数的计算；连接管道的沿程阻力系数的计算；收集待检测管道数据；确定检测时的可控瞬变流的强度；待检测管道流速变化的计算；瞬变流激励装置压力的计算；初始压缩量计算；加压腔体积的计算；加压活塞的直径的计算；加压腔长度的计算。本发明所述的设计方法所设计的系统可以应用在水利工程、市政供水等输水管道的泄漏检测，为可控瞬变流激励装置的设计提供理论支撑，也为可控瞬变流泄漏检测的应用提供技术依据。

主权项

1.一种可控瞬变流泄漏检测系统的设计方法，所述的系统包括：通过连接管道与待检测管道连通的可控瞬变流激励装置，所述的连接管道与待检测管道的连接处设有压力传感器；所述的可控瞬变流激励装置包括：带有加压活塞的加压腔，所述的加压腔与储能腔连通，所述的储能腔通过向检测腔开启的单向阀与检测腔连通，所述的单向阀通过弹簧调节机构调节单向阀的开启力，所述的储能腔设有与进水阀连通的进水口，所述的检测腔设有通过出水阀与待检测管道连通的出水口；其特征在于，所述方法的步骤如下：步骤1，待检测管道的沿程阻力系数的计算：收集待检测管道的管长、管径、管材和局部阻力特性，根据管道材料确定绝对粗糙度，并计算待检测管道的沿程阻力系数λ₀：式中：为待检测管道直径；为待检测管道的绝对粗糙度；步骤2，连接管道的沿程阻力系数的计算：确定连接管道的管长、管径、管材和局部阻力特性，根据管道材料确定绝对粗糙度，并计算连接管道的沿程阻力系数λ₁：式中：为连接管道直径；为连接管道的绝对粗糙度；步骤3，收集待检测管道数据：收集待检测管道所连接水库的水头和待检测管道可承受的压力；步骤4，确定检测时的可控瞬变流的强度：式中：为瞬变流最大增压幅值；为瞬变流最大降压幅值；式中：ρ为水的密度；g为重力加速度；步骤5，待检测管道流速变化的计算：式中：为待检测管道的波速，计算公式如下：式中：为水的体积弹性模量；为待检测管道的杨氏弹性模量；为待检测管道的壁厚；步骤6，瞬变流激励装置压力P_a的计算：中间参数m为：式中：为待检测管道长度；为待检测管道局部阻力系数总和；为待检测管道的流速，；为连接管道长度；为连接管道局部阻力系数总和；为待检测管道的面积，；为连接管道的面积，；步骤7，初始压缩量计算：计算弹簧调节机构的初始压缩量Δx：式中：为阀瓣面积，；为阀瓣直径；为阀瓣和与阀瓣一起运动的所有零件的整体质量；为弹簧的弹性系数；步骤8，加压腔体积的计算：式中：为可控瞬变流泄漏检测系统的周期，；步骤9，加压活塞的直径D_P的计算：式中：为对活塞施加的作用力；步骤10，加压腔长度的计算：。