地埋管道散热与泄漏对周围土壤温度的影响

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1、分类号：密级：UDC：编号：河北工业大学硕士学位论文地埋管道散热与泄漏对周围土壤温度的影响论文作者：刘国彬学生类别：全日制专业学位类别：工程硕士领域名称：动力工程指导教师：吴晋湘职称：教授DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofPowerEngineeringINFLUENCEOFHEATTRANSFERANDLEAKAGEOFBURIEDPIPELINEONSURROUNDINGSOILbyLiuGuobinSupervisor:P

2、rof.WuJinxiangOctober2016原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本学位论文不包含任何他人或集体已经发表的作品内容，也不包含本人为获得其他学位而使用过的材料。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人或集体，均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名：日期：关于学位论文版权使用授权的说明本人完全了解河北工业大学关于收集、保存、使用学位论文的以下规定：学校有权采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手

3、段保存论文；学校有权提供本学位论文全文或者部分内容的阅览服务；学校有权将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流；学校有权向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：日期：导师签名：日期：摘要我国北方冬季主要的采暖措施是集中供暖，所以冬季热力管网的正常运行对企业和人们的日常生活越来越重要。管道随着投入使用时间的增长会由于老化腐蚀、接口破损、以及其他机械振动或者人为破坏等原因，导致发生破损和泄漏的事故。这不仅造成水资源的浪费，带来巨大的经济损失，也直接关系到热力

4、行业的经营与发展，更重要的是给人们的生活带来诸多不便。因此当管道发生泄漏后如何对其进行准确、快速的判定，特别是判定其泄漏发生的具体位置和影响范围，对供热系统节能和运行保障具有重要的现实意义。本文通过建立地埋管道泄漏试验台和利用Fluent仿真软件的数值模拟，对不同保温层破损和管道泄漏的情况进行试验研究和数值模拟分析；应用红外热像仪拍摄地埋管道地表温度场，通过分析地表温度场的变化情况，为地埋管道散热与泄漏的类型提供参考和理论依据。首先，本文进行了不同工况下的试验研究，通过分析试验结果总结了地埋管道散热与泄漏对周围土壤温度场的影响。然后

5、，本文对泄漏过程进行了模拟方面的研究研究，分别对地埋管道管外保温层不同破损程度、不同破损位置以及管道发生不同情况下的泄漏进行三维建模，利用Fluent仿真软件对传热和泄漏过程进行数值模拟，得到模拟结果并进行分析和总结。在得到以上数据的基础上，又将试验数据和模拟数据进行对比，来验证数值模拟模型的可靠性，同时对模拟模型进行适当的修正，得到更接近于实际情况下地埋管道的仿真模型、各物理参数和边界条件，并在试验数据与模拟数据对比分析后总结了地埋管道散热与泄漏对周围土壤温度场的影响范围和规律。最终，在利用此模型的基础上对工程实际中的现实情况进行

6、模拟、分析，并将模拟数据与红外热像仪所拍摄的照片进行对比，得出具有指导意义的结论来判断地埋管道周围温度场的分布是否异常，为地埋管道泄漏检测和开挖提供理论依据。关键词：地埋管道散热多孔介质泄漏温度场ⅠINFLUENCEOFHEATTRANSFERANDLEAKAGEOFBURIEDPIPELINEONSURROUNDINGSOILTEMPERATUREABSTRACTWinterinnorthernChina,themainheatingmeasuresarecentralheating,sothenormaloperationoft

7、hewinterheatpipenetworkforenterprisesandpeople'sdailylifeisbecomingmoreandmoreimportant.Pipelinewiththeincreaseintheuseoftimewillbeduetoagingcorrosion,damagetotheinterface,aswellasothermechanicalvibrationorman-madedamageandotherreasons,resultingindamageandleakageofthea

8、ccident.Thisisnotonlyawasteofwaterresources,resultinginhugeeconomiclosses,butalsodirectlyrelatedtotheoperationanddeve