利用有压长距离管道运输具有输送平稳连续、安全可靠、不受污染、质量易保证、物料损耗小、占地面积少、运输费用低等特点。当管道发生泄漏和部分堵塞时,如何及时检测到管道出现泄漏和部分堵塞的具体位置,对长距离管道运输至关重要。本文从频域方面考虑,利用频率响应法和水击理论,研究长距离有压输水管道中单管系统出现堵塞或泄漏的检测方法,通过分析测点的相对压力、相对流量与相对频率关系曲线图确定单管系统出现堵塞、泄漏的位置及面积。 本文主要内容: (1)系统介绍了国内外关于管道泄漏、堵塞的各种检测方法。 (2)在前人研究的基础上,从研究长距离有压管道出现堵塞、泄漏方面考虑,对水击理论、水力振动理论进行了总结和综合。同时对几种常用的基本传递矩阵进行了归纳,并应用拉普拉斯变换求解方程,通过边界条件得出管道任意两点的压力头和流量的传递方程。 (3)当堵塞位置、堵塞面积、泄漏位置、泄漏面积不同时,通过频率响应法计算单管系统和串联管道系统中长距离输水管道测点的压力和流量的变化,得出输水管道上测点的相对压力、相对流量与相对频率关系曲线的变化是不同的。通过输水管道上测点的相对压力、相对流量与相对频率关系曲线中波形的变化、波数的不同,确定管道堵塞位置和泄漏位置的计算公式;通过输水管道上测点的相对压力、相对流量与相对频率关系曲线中峰值的差值,确定管道堵塞处的堵塞面积的大小及泄漏处的泄漏面积。 (4)提出有待进一步研究的问题。