输水管管内探测球的动力学特性研究

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1、分类号：单位代码：密级：：无号硕士学位论文中文论文题目输水管管内探测球的动力学特性研究英文论文题目申请人姓名：陈思嘉指导教师：张土乔教授合作寸师：召、度孝女专业名称：市政工程研究方向：市政给水管网研究所在学院：建筑工程学院论文提交日期⑴年浙江大学硕士学位论文输水管管内智能探测球的动力学特性研究本论文得到高等学校博士学科点专项科研基金（资助作者姓名：陈思嘉指导教师：张土乔教授合作导师：邵煜副教授专业名称：市政工程浙江大学建筑工程学院年月输水管管内智能探测球的动力学特性研究论文作者签名：取見凑：指导教师签名论文评阅人刘宏远副教授浙江工业大学评阅人程伟平副教授浙江大学

2、评阅人隐名评阅人评阅答辩委员会主席対国华教授浙江大学委员张仪萍教授浙江大学委员俞亭超副教授浙江大学委员周永潮副教授浙江大学委员邵煜副教授浙江大学委员答辩日期：年月日浙江大学研宄生学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得浙江大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均巳在论文中作了明确的说明并表示谢意‘。学位论文作者签名签字日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全

3、了解浙江大学有权保留并向国家有关部门或机构送交本论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权浙江大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。保密的学位论文在解密后适用本授权书）签字日期：年月日签字曰期：月广曰浙江大学硕士学位论文致谢致谢本论文是在我的导师张土乔教授的悉心指导下完成的。在课题选择时，张老师给予了我最大的选择自由；在学术研究遇到瓶颈时，张老师总能给出指导性的意见，提供崭新的思路，并给予我鼓励，帮助我走出困境。平时他也乐于与我们交流，分享自己宝贵的经验，使我受益匪浅。在生活

4、中，张老师乐于为我们提供各种帮助，使我们得以心无旁骛地完成研究。在此谨对张老师表示由衷的感谢和深深的敬意！在本课题的研究中，邵煜副教授也给予了我同样重要的帮助和指导。邵老师时时关注我的科研进度，即使在国外交流的一年里然与我保持交流，督促我不要逃避学术时遇到的难题，要迎难而上。耐心仔细地为我解答科研和论文撰写过程中遇到的问题，遇到领域外的问题时，联系专家咨询，与我共同想办法。邵老师认真严谨的治学态度，实事求是的工作作风和创新进取的科研热情对我产生了莫大的激励，亦使我受到诸多启发。在生活上，邵老师也时时关系我，给我鼓励和帮助。在此对邵老师致以衷心的感谢！在平时的学习

5、生活中，我还得到了俞亭超副教授、张仪萍教授、柳景青研究员、邵卫云副教授、张燕副教授、叶苗苗副教授、李聪副教授、周永潮副教授、方磊博士、刘小为博士等诸多老师的指导和帮助。特别感谢刘国贵老师对我搭建和改进实验装置时给予的意见和帮助！在此向各位老师表示由衷的感谢！市政所的师兄弟姐妹们平时互帮互助，在我学术研究时给予了无私的帮助。感谢郭帅、何勇兴、王璐文、吴晓、李亮、陶良、赵桃桃、张萍、李建、何桂琳、王城泉、丁强、赵迎迎、金汉峰、裘红莺、刘金杰等师兄弟姐妹。感谢我的室友楼旦丰、吴越、张欣，是你们的陪伴，让我在这三年中一直享受如家庭般的寝室生活。感谢市政研究所，为我提供了

6、如此自由而完善的学习平台。感谢父母和家人一直以来的支持，无论遇到什么困难，家人都不会给我压力，无条件支持我的学业。感谢参加评审及答辩的各位专家！陈思嘉年月于杭州浙江大学硕士学位论文摘要摘要管道漏损检测是保障管道系统安全的重要手段。针对检测长距离海底管道输水漏损等新情况，提出了智能探测球技术进行漏损检测。本文对探测球在管道中的运动进行了模型实验和数值模拟研究，研究内容着重于探测球设计参数及管道系统工况对其运动的影响，为实际工程应用提供理论基础。本文首先对有压管中探测球滚动前进的动力学特性进行了理论分析，研究了球体运动速度与各影响因素之间的函数关系，为模型实验和数值

7、摸拟提供理论基础。在此基础上，设计了探测球在管中滚动行进的模型实验，探讨了球体在有压管道中滾动前进速度受管道内来流速度、球体与管道直径比、球体比重、管道倾斜坡度的影响，测得颗不同比重、不同直径的塑料球体在不同倾斜程度管道中运动的速度，并得到了球体爬坡所需的最小来流速度。实验结果表明球体速度与来流速度及直径比成正比，与比重及坡度成反比。最后应用三维计算流体力学理论建立了球体运动的数值模型，并对探测球的运动特性进行了三维数值模拟，得到探测球周围流体的速度和压力分布规律，分析了来流流速的改变对球体绕流流态和阻力系数的影响，给出了与直径比和雷诺数有关的阻力系数方程。本文

8、的主要创新点是通过实验和