1. 本选题研究的目的及意义
随着我国能源需求的不断增长，长距离、大落差输油管道的建设需求日益突出。
大落差输油管道在运行过程中，由于地形起伏变化剧烈，管道内部流体流动状态复杂，会引发一系列的水力学问题，例如：沿程压力变化剧烈、水力坡度增大、水锤效应加剧等，这些问题都会直接影响管道的安全运行和输送效率。
因此，开展大落差输油管道水力学计算与分析研究，对于保障管道安全平稳运行、提高输送效率、降低运营成本具有重要的现实意义。
2. 本选题国内外研究状况综述
1. 国内研究现状
国内学者在大落差输油管道水力学方面开展了大量研究工作，并取得了一定的成果。
在水力坡度计算方面，提出了考虑地形坡度变化的修正公式，提高了计算精度；在水锤效应分析方面，建立了考虑管道弹性变形和流体可压缩性的水锤方程，并开发了相应的数值模拟软件；在管道优化设计方面，开展了管道参数优化、敷设方式优化等方面的研究。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
1. 主要内容
本研究将围绕大落差输油管道水力学计算与分析的核心问题，开展以下几方面的研究：
1.大落差管道水力学特性分析:分析大落差管道中流体的流动特性，包括压力变化规律、水力坡度计算、能量损失分析等，建立准确可靠的水力计算模型。
2.输油管道水锤效应分析:研究大落差管道中水锤现象的产生机理、传播规律和危害，探讨水锤压力的计算方法，提出有效的防护措施。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用理论分析、数值模拟和工程案例分析相结合的研究方法，逐步深入地开展大落差输油管道水力学计算与分析。
首先，通过文献调研，了解国内外大落差输油管道水力学研究现状，掌握管道流动基本理论、水锤效应分析方法、数值模拟技术等相关知识。
其次，基于管道流动基本方程和能量守恒定律，建立大落差输油管道水力计算模型，分析管道沿程压力变化规律、水力坡度计算方法、能量损失计算方法等，并探讨地形坡度、管道参数、输送介质等因素对管道水力特性的影响。
5. 研究的创新点
1.建立考虑地形坡度、管道参数、输送介质等多因素耦合的大落差输油管道水力计算模型，提高水力计算精度。
2.结合数值模拟技术，分析大落差管道中水锤现象的产生机理和传播规律，提出更为精准的水锤防护措施。
3.提出基于多目标优化的大落差输油管道设计方法，综合考虑管道安全、经济和效率，优化管道参数、敷设方式和增压站设置。
6. 计划与进度安排
第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲
第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文
7. 参考文献（20个中文5个英文）
[1] 程林,苏世海,张宁.考虑地形影响的天然气管道水力计算方法[J].油气储运,2020,39(11):1275-1280.
[2] 蒲华,李志鹏,郭海涛,等.起伏管道内气液两相流动的数值模拟与实验研究[J].油气储运,2018,37(05):557-563.
[3] 孙浩,张劲军,周存辉,等.复杂地形条件下天然气管道水力计算方法[J].油气储运,2019,38(08):926-931.
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