天然气管道泄漏检测及扩散研究

确定泄漏后的泄漏量对于安全疏散和预警具有重要的意义。侯庆民著的《天然气管道泄漏检测及扩散研究》基于流体力学、热力学、计算数学和计算机技术，对天然气管道发生泄漏后的扩散情况进行方法研究和规律分析。首先，分析了靠前外在气体泄漏和扩散方面的研究现状，对射流理论进行分析，研究了气体流动的基本控制方程；其次，建立了天然气管道泄漏率模型并利用MATLAB编写了计算泄漏率的程序；再次，根据流体力学和热力学基本理论，建立了天然气泄漏后在大气中扩散数学模型，应用有限元方法对模型的偏微分方程组进行离散求解；很后，基于上述模型，采用计算流体力学仿真软件FLUENT对天然气泄漏扩散进行模拟计算，并分析风速、压力、泄漏孔径以及障碍物的变化对扩散结果的影响。本书的天然气泄漏以及扩散的数值模拟研究结果与泄漏、扩散理论相符，从而验证了理论分析的正确性，所提出的研究方法为天然气泄漏扩散研究提供了一种分析思路，分析所得到的规律对天然气管道的安全运营和维护有一定的指导意义和参考价值。

章绪论
1.1引言
1.2天然气管道运输发展状况
1.3天然气管道运输的安全问题
1.4天然气管道泄漏检测定位方法综述
1.4.1基于硬件的泄漏检测方法
1.4.2基于软件的泄漏检测方法
1.5国内外泄漏检测定位方法研究现状及总结
1.5.1国内外研究现状
1.5.2国内外研究现状的总结
1.6本书的主要研究内容
第2章管内天然气流动的理论基础
2.1天然气流动基本控制方程
2.2天然气管道正常工况下的理论基础
2.2.1天然气管道正常工况下的计算方法
2.2.2天然气管道沿线的压力和温度分布
2.3天然气管道泄漏工况下的理论基础
2.3.1天然气管道泄漏工况下的计算方法
2.3.2天然气管道稳态泄漏模型及模型分
2.4本章小结
第3章天然气管道泄漏检测的实验研究
3.1实验研究目的
3.2实验台系统
3.2.1实验台概况
3.2.2实验台主要设备及原理
3.3泄漏实验的一般步骤
3.4实验测试及实验结果分析
3.4.1光纤光栅应变传感器的实验测试与标定
3.4.2池漏实验结果分析
3.5本章小结
第4章基于扩展卡尔曼滤波器的天然气管道泄漏检测与定位研究
4.1卡尔曼滤波器和扩展卡尔曼滤波器
4.1.1卡尔曼滤波器
4.1.2扩展卡尔曼滤波器
4.2离散化的包含多点泄漏的天然气管道瞬态流动模型
4.3利用扩展卡尔曼滤波器估计管道泄漏量和泄漏位置
4.3.1瞬态流动模型结合扩展卡尔曼滤波器估计管道流动水力要素
4.3.2泄漏量和泄漏位置的算法研究
4.4模拟算例验证
4.5实验测试验证
4.6本章小结
籍5章改进负压波法及其技术理论分析
5.1负压波法及改进负压波法
5.2小波变换在负压波信号处理和分析中的应用
5.2.1小波变换基本理论梗概
5.2.2小波变换用于负压波信号降噪
5.3改进负压波法和负压波法检测效果对比分析
5.4负压波衰减规律研究
5.4.1负压波衰减的数学模型
5.4.2泄漏点距离的影响
5.4.3首端压力的影响
5.4.4泄漏量的影响
5.4.5小可检测负压波
5.5改进负压波法的技术理论分析
5.6本章小结
摹6章基于改进负压波法的天然气管道泄漏定位研究
6.1改进负压波法定位泄漏位置原理
6.2天然气管道泄漏定位的关键因素和后续的工作
6.3小波变换用于压力突变点检测
6.3.1压为突变点的检测原理
6.3.2压力突变点的检测步骤
6.3.3小波变换检测压力突变点的应用实例
6.4管道内天然气流速和负压波传播速度修正公式推导
6.4.1管道内天然气流速
6.4.2负压波传播速度
6.4.3管道内天然气流速和负压波传播速度修正公式
6.5定位算法改进
6.5.1利用复化辛普森公式计算积分
6.5.2利用二分搜索法计算泄漏位置
6.6实验定位结果
6.7本章小结
第7章基于小二乘支持向量机的天然气管道泄漏智能检测研究
7.1天然气管道泄漏检测与小二乘支持向量机
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