射流清管器结构阻力计算方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种射流清管器结构阻力计算方法及装置，该方法包括：根据气体状态方程，构建清管器运动扰动气体的三维数学模型；建立三维网格模型；设置三维网格模型的工况及边界条件以及清管器的初始运动条件；基于三维网格模型、工况和边界条件，以及射流清管器的初始运动条件，求解三维数学模型，得到清管器所受气动阻力；基于清管器运动受力分析，根据气动阻力得到射流清管器结构阻力。该方法通过在清管器运动过程中，模拟清管器附近扰流流场，从而计算得出清管器运行阻力，得到射流清管器的结构阻力，从而为有针对性地调整清管器的清管扫线工艺提供依据，有利于提高管道输送效率，延长管道使用寿命，提高管道工艺管理水平。

【技术实现步骤摘要】
射流清管器结构阻力计算方法及装置
本专利技术关于管道清洗
，具体地，涉及一种射流清管器结构阻力计算方法及装置。
技术介绍
输气管道企业是一种特殊的运输企业，其安全除自身的运行管理之外还与上游供应的气质密切相关。如果天然气中含超标的水、烃和机械杂质将会给压缩机、管道和过滤器等带来重大伤害。由于各种原因，气质超标的问题不能完全避免，不可避免的存在许多杂质，这些杂质极易在管道内形成结腊、结垢和积液等，易造成管道堵塞，减少管道流量。这些集结物长期与管道壁接触就会对管道壁造成腐蚀，这种腐蚀作用会增加管壁粗糙度，降低输送效率。管道被污染腐蚀往往是造成管道运输经济上、安全上重大危害的主要原因。迄今为止，已经发生了许多管道爆炸的安全事故。针对这些问题，对管道内部堵塞物进行清理显得尤为重要，清管扫线工艺是提高管道输送效率，延长管道使用寿命和提高工艺管理水平的重要手段。但管线中的杂质和气体等因素会给清管器的运行造成一定的阻力，阻碍清管器继续推进。由此可见，对清管器结构阻力进行计算和测试就格外重要。现有技术中清管器结构阻力计算方法主要包括：(1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种射流清管器结构阻力计算方法，其特征在于，包括：/n根据气体状态方程，构建射流清管器运动时扰动气体流动的三维数学模型；/n对管道及射流清管器进行网格划分，建立三维网格模型；/n设置所述三维网格模型的工况及边界条件以及所述射流清管器的初始运动条件；/n基于所述三维网格模型、所述三维网格模型的工况和边界条件，以及所述射流清管器的初始运动条件，求解所述三维数学模型，得到射流清管器运动过程中所受的气动阻力；/n基于射流清管器运动过程的受力分析，根据所述气动阻力，得到射流清管器结构阻力。/n

【技术特征摘要】
1.一种射流清管器结构阻力计算方法，其特征在于，包括：
根据气体状态方程，构建射流清管器运动时扰动气体流动的三维数学模型；
对管道及射流清管器进行网格划分，建立三维网格模型；
设置所述三维网格模型的工况及边界条件以及所述射流清管器的初始运动条件；
基于所述三维网格模型、所述三维网格模型的工况和边界条件，以及所述射流清管器的初始运动条件，求解所述三维数学模型，得到射流清管器运动过程中所受的气动阻力；
基于射流清管器运动过程的受力分析，根据所述气动阻力，得到射流清管器结构阻力。


2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述射流清管器扰动气体流动的三维数学模型包括：



其中，m表示射流清管器质量；V表示射流清管器运行速度；t表示射流清管器运行时间；p1表示射流清管器尾端所受压力；p2表示射流清管器首端所受压力；A表示射流清管器的横截面积；β表示管道倾角；Fc表示射流清管器与管壁的摩擦力。


3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对管道及射流清管器进行网格划分，建立三维网格模型，包括：
对所述射流清管器的简化三维实体模型结构表面划分为非结构网格；
将所述射流清管器的简化三维实体模型周围的管道空间分成多个对接区域，对所述多个对接区域划分为非结构网格；
在除了多个对接区域之外的管道区域，划分为结构网格。


4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括：
将所述三维网格模型中的非结构网格设置成刚性网格，其中，所述刚性网格随清管器运动而运动，且运动过程中网格形状、相对位置、空间排序保持不变。


5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：董绍华，魏昊天，陈一诺，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：发明
国别省市：北京;11