无压管道严密性试验原理分析

摘要

为保持经济的可持续发展,保护环境,提高人民的生活水平,城镇的排污管道工程日益增多.为防止污水管道渗漏而导致污水外渗污染地下水资源和周边的环境,中国现行的规范规定,无压管道在竣工交付使用之前必须进行管道的严密性试验.闭水试验和闭气试验是无压管道进行严密性试验最常采用的两种试验方法.闭水试验方法因其应用时间较长,目前已积累了较丰富的经验,但在闭水试验时,管道两端砌筑砖堵、抹防水层、养护、灌水浸泡,以及试验后的放水、砖堵拆除等繁杂工序,不仅费工、费时,而且消耗原材料,尤其是在缺水的地区以及顶管施工的无压管道,这些矛盾更加突出;因此,为满足迅速发展的市政建设需要,有必要探索新的检测方法,闭气试验就是其中一种,但是闭气试验目前还不完善,有待于进一步深入研究.该文针对无压管道交付使用前必须进行严密性试验的现状,运用流体力学基本理论和三维非稳态紊流的有限体积模型,采用PHEONICS计算软件,数值模拟不同管径下不同漏水点的渗漏情况,模拟闭水和闭气试验时管道内部的压强场和速度场的变化,并分析计算结果,从中找出其变化规律.在闭水试验时,通过模拟沿管道长度方向上不同渗水点的流速的变化,以及得出窨井出口处的水位随时间的变化值,来判断管段中最有可能出现渗漏点的位置.在闭气试验时,可通过不同漏气点压力值的变化速度的快慢来判断最不利管段的位置.该文利通过对无压管道闭气和闭水试验的数值模拟,对闭气和闭水试验时的渗漏规律有了进一步的认识,为今后无压管道的闭水和闭气试验提供一定的参考.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪 论

第一节问题的提出及意义

第二节国内外管道闭水和闭气试验现状

第三节管流的数值计算方法概述

第四节本文的主要研究内容

第二章计算流体力学的基本理论方法

第一节数值方法

第二节紊流模型理论概况

第三章三维流动基本方程及紊流模型

第一节三维流动的基本方程

第二节标准к-ε模型

第三节RNGκ-ε模型

第四节控制方程组

第四章闭水和闭气试验的数值计算

第一节网格技术

第二节方程离散方法

第三节初始、边界条件

第四节SIMPLEST算法及计算全过程

第五节计算的实现

第五章计算结果与分析

第一节模型的建立与网格的剖分

第二节算例与分析

第三节结论

第六章结论与建议

第一节结论

第二节建议

参考文献

致谢