基于流場(chǎng)變化的典型給水管件腐蝕規(guī)律的實(shí)驗(yàn)研究

1、基于流場(chǎng)變化的基于流場(chǎng)變化的典型典型給水管給水管件腐蝕規(guī)律的實(shí)驗(yàn)研究腐蝕規(guī)律的實(shí)驗(yàn)研究ExperimentalStudyofCrosionRulesofTypicalPipeFittingsfWaterBasedontheFlowFieldChanging學(xué)科專業(yè)：市政工程作者姓名：劉星飛指導(dǎo)教師：田一梅教授天津大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院二零一五年十二月萬(wàn)方數(shù)據(jù)摘要城市供水管網(wǎng)漏損影響供水安全，且會(huì)造成能源與資源巨大浪費(fèi)。管道內(nèi)腐蝕是漏損主

2、要成因之一，同時(shí)在管道已腐蝕情況下亦會(huì)存在給水“二次污染”的問(wèn)題。因而研究給水管道內(nèi)腐蝕行為特征對(duì)于管道耐蝕性及服役年限評(píng)價(jià)等供水安全策略制定相關(guān)工作有重要意義。本研究從城市供水管網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行工況出發(fā)，在引入計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)方法（CFD）模擬流場(chǎng)的基礎(chǔ)上，利用電化學(xué)測(cè)量技術(shù)對(duì)不同流場(chǎng)中的典型給水管件腐蝕過(guò)程進(jìn)行了測(cè)量和分析，對(duì)腐蝕行為特征與流場(chǎng)分布間的規(guī)律進(jìn)行了描述和總結(jié)，為管道防腐措施的制定提供了一定的理論依據(jù)。主要研究?jī)?nèi)容及成果有以下兩

3、個(gè)方面：（1）利用計(jì)算流體力學(xué)軟件，在選定流速0.5ms、1.0ms、1.5ms條件下，對(duì)典型給水管件內(nèi)相應(yīng)的流場(chǎng)進(jìn)行了數(shù)值模擬，確定了彎頭上游直管段、彎頭區(qū)以及彎頭下游直管段的速度、壓力、剪切應(yīng)力分布，在分析比較流場(chǎng)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上確定了典型給水管件動(dòng)態(tài)腐蝕電化學(xué)測(cè)量研究點(diǎn)位。（2）設(shè)計(jì)并搭建典型給水管件動(dòng)態(tài)腐蝕電化學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，利用該平臺(tái)在0.5ms、1.0ms、1.5ms流速下，對(duì)選定的研究點(diǎn)位分別進(jìn)行為期144h的開路電位、腐蝕電流密