[發(fā)明專利]一種融合實(shí)測數(shù)據(jù)的管道流場壓力分布評估方法及裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011034085.7
• 申請日: 2020-09-27
• 公開（公告）號: CN112115654A
• 公開（公告）日: 2020-12-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曹光明;吳國東;李開宇;王玨;才鑫馨;李幸群;李勇
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢第二船舶設(shè)計(jì)研究所（中國船舶重工集團(tuán)公司第七一九研究所）
• 主分類號: G06F30/28
• 分類號: G06F30/28;G06F111/10;G06F113/08;G06F113/14;G06F119/14
• 代理公司: 武漢智權(quán)專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42225
• 代理人: 王江能

本申請涉及一種融合實(shí)測數(shù)據(jù)的管道流場壓力分布評估方法及裝置，涉及管道流場壓力分布評估技術(shù)領(lǐng)域，該方法包括以下步驟：對參數(shù)浮動(dòng)閾值范圍進(jìn)行等差拆分處理，獲得多個(gè)參數(shù)浮動(dòng)子閾值；獲得多種經(jīng)驗(yàn)參數(shù)估計(jì)值，結(jié)合各參數(shù)浮動(dòng)子閾值，獲得對應(yīng)多個(gè)經(jīng)驗(yàn)參數(shù)修正值；根據(jù)多個(gè)經(jīng)驗(yàn)參數(shù)修正值，組合獲得多種經(jīng)驗(yàn)參數(shù)組合；根據(jù)各經(jīng)驗(yàn)參數(shù)組合模擬獲得理論壓力分布情況；將理論壓力分布情況與監(jiān)測獲得的監(jiān)測壓力分布情況進(jìn)行比對，將兩者總誤差最小時(shí)對應(yīng)的理論壓力分布情況作為實(shí)際壓力分布情況。本申請對各經(jīng)驗(yàn)參數(shù)的閾值范圍進(jìn)行拆分處理，將軟件模擬數(shù)據(jù)與實(shí)時(shí)測量數(shù)據(jù)進(jìn)行比對，針對管道逐漸建立高精度的流場壓力分布，以便更精準(zhǔn)的分析管道裂紋與滲漏現(xiàn)象。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及管道流場壓力分布評估技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種融合實(shí)測數(shù)據(jù)的管道流場壓力分布評估方法及裝置。

背景技術(shù)

在壓水堆核電站或者核動(dòng)力船舶的二回路系統(tǒng)管道中，流動(dòng)著高溫、高壓的腐蝕性液體，管道老化后可能會(huì)出現(xiàn)裂紋、滲漏等問題，如果不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)處理，會(huì)產(chǎn)生管道大破口，對核裝置運(yùn)行與人員安全造成極大威脅。通過對二回路管道流場壓力分布評估，從局部壓力異常分析管道裂紋與滲漏現(xiàn)象，以避免造成導(dǎo)管大破口事故，已逐漸成為重要的預(yù)防手段之一。而這種手段的核心問題，就是建立精準(zhǔn)的二回路管道流場的壓力分布。

現(xiàn)階段，二回路管道流場的壓力分布評估一般包括兩種方法：

第一：基于ANSYS Fluent計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)軟件，進(jìn)行二回路管道流場的壓力仿真分析。ANSYS Fluent計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)軟件主要包含流動(dòng)基本守恒方程(質(zhì)量守恒方程、動(dòng)量守恒方程與能量守恒方程)與湍流模型。軟件輸入主要包括：管道結(jié)構(gòu)、進(jìn)口邊界條件、出口邊界條件、流體屬性參數(shù)、湍流模型參數(shù)，其他一般選用默認(rèn)設(shè)置。其中，在管道中湍流運(yùn)動(dòng)一般是高度非線性化的，往往很難精確計(jì)算，一般依照二回路管道特性選用標(biāo)準(zhǔn)k-ε湍流模型，其參數(shù)包括k方程的普朗特?cái)?shù)σ_k，ε方程的普朗特?cái)?shù)σ_ε與經(jīng)驗(yàn)常量C_1ε、C_2ε、C_3ε，湍流粘性經(jīng)驗(yàn)常量C_μ，這六個(gè)參數(shù)不能直接測量，一般是基于經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行估計(jì)，存在一定誤差，故而造成基于ANSYS Fluent計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)軟件的二回路管道流場的壓力仿真不夠精準(zhǔn)。

第二，按照實(shí)時(shí)測量方式，在二回路管道內(nèi)布置若干壓力傳感器，按照測量結(jié)果評估管道流場的壓力分布，但是在管道內(nèi)壓力傳感器的布置數(shù)量有限，二回路管道流場的壓力分布也難以全面準(zhǔn)確評估。

因此，基于現(xiàn)有技術(shù)手段的缺陷，現(xiàn)提供一新的管道流場壓力分布評估技術(shù)方案。

發(fā)明內(nèi)容

本申請實(shí)施例提供一種融合實(shí)測數(shù)據(jù)的管道流場壓力分布評估方法及裝置，對各經(jīng)驗(yàn)參數(shù)的閾值范圍進(jìn)行拆分處理，將軟件模擬數(shù)據(jù)與實(shí)時(shí)測量數(shù)據(jù)進(jìn)行比對，針對管道逐漸建立高精度的流場壓力分布，以便更精準(zhǔn)的分析管道裂紋與滲漏現(xiàn)象，有效降低大破口事故發(fā)生概率。

第一方面，提供了一種融合實(shí)測數(shù)據(jù)的管道流場壓力分布評估方法，所述方法包括以下步驟

對預(yù)設(shè)的參數(shù)浮動(dòng)閾值對應(yīng)的參數(shù)浮動(dòng)閾值范圍進(jìn)行等差拆分處理，獲得多個(gè)參數(shù)浮動(dòng)子閾值；

獲得多種經(jīng)驗(yàn)參數(shù)估計(jì)值，根據(jù)各種所述經(jīng)驗(yàn)參數(shù)估計(jì)值，結(jié)合各所述參數(shù)浮動(dòng)子閾值，獲得對應(yīng)各種所述經(jīng)驗(yàn)參數(shù)估計(jì)值的多個(gè)經(jīng)驗(yàn)參數(shù)修正值；

根據(jù)各種所述經(jīng)驗(yàn)參數(shù)估計(jì)值的多個(gè)所述經(jīng)驗(yàn)參數(shù)修正值，組合獲得多種經(jīng)驗(yàn)參數(shù)組合，各所述經(jīng)驗(yàn)參數(shù)組合均包括每種所述經(jīng)驗(yàn)參數(shù)修正值；

根據(jù)各所述經(jīng)驗(yàn)參數(shù)組合模擬獲得理論壓力分布情況；

在預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)，將各所述經(jīng)驗(yàn)參數(shù)組合對應(yīng)的理論壓力分布情況，與監(jiān)測獲得的監(jiān)測壓力分布情況進(jìn)行比對，將兩者總誤差最小時(shí)對應(yīng)的所述理論壓力分布情況作為實(shí)際壓力分布情況。