高速轴配流中旋转径向小孔流量系数的实验研究

针对高转速轴配流中旋转径向小孔出流流量系数开展了实验研究。研究中涉及到两种流动方向,即自旋转缸体中心流过径向小孔向外离心运动称为正向流动,反之则为反向流动。结果表明:旋转小孔出流流量系数同时显著地受离心力和科氏力的影响;因离心力的赋能作用,正向流动时流量系数随转速的增加而变大,反向流动时离心力对小孔内流动有抑制作用,使流量系数随转速的增加而变小;两个方向的科氏力综合效果使正向流动流量系数随出流雷诺数增加而变小,反向流动流量系数随出流雷诺数的增加而变大;当出流雷诺数足够大时,两种流动方向、不同孔型的流量系数各自都有一个稳定值;各种孔型的正向流动流量系数稳定值分布均在0.65~0.80范围内。

基于三维建模的喷油器流量系数在线测试

该文提出一种柴油机喷油器喷嘴流量系数在线测量方法。通过实验探究了燃油系统内部压力波的演化及传递过程并基于实验数据验证了算法的准确性;基于黎曼不变量理论将燃油系统内部复杂的压力变化过程简化为黎曼波的演化及传递过程,并建立了喷油过程中喷油器入口压力与流量系数的数学关系;根据燃油系统结构提出了一种基于喷油器入口压力信号的黎曼波解耦方法,提高了算法的使用范围。该文搭建了流量系数测量平台,通过实验验证了所提出方法有较高精度。

城镇燃气管道小孔泄漏流量系数的定量研究

流量系数是影响泄漏速率计算准确程度的一个重要参数。针对目前小孔泄漏模型中流量系数经验性取值易导致泄漏速率计算结果与实际泄漏速率间存在偏差的问题,通过理论计算模型、气相小孔泄漏试验、计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)模拟仿真相结合的方法寻求偏差产生的原因,并利用试验测试数据的拟合分析结果得到圆孔和矩形孔流量系数的定量计算模型。研究显示:在试验测试与模拟仿真中,小孔泄漏的流量系数主要受泄漏压力和几何形状的影响,在相同的泄漏压力和泄漏面积下,矩形孔的泄漏速率高于圆孔的泄漏速率。理论计算模型忽略了相关因素对流量系数的影响,将流量系数设为定值是导致泄漏速率计算结果出现偏差的主要原因。通过非线性曲线拟合得到的圆孔和矩形孔流量系数的计算方程,能有效修正气相小孔泄漏的理论计算模型,进而得到更加准确的泄漏速率,为气体泄漏后的扩散和风险评估提供理论依据。

影响流量管流量系数的因素分析

对某航空发动机整机试验装置的流量管三维流场进行数值模拟,通过布置虚拟测点,建立流量管虚拟试验校准和测量的仿真方法,研究流量管流量系数获取方法、校准试验测试布局,分析来流雷诺数、壁面粗糙度、流量管圆度对流量系数的影响。结果表明,附面层位移厚度法和校准试验法获取的流量系数接近。在同一流向布置测量截面,流量系数随流量管内雷诺数的减小而减小,随流量管壁面粗糙度的增大而减小;低雷诺数工况下,流量系数对粗糙度变化不敏感。对于低雷诺数工况或者在流量管壁面粗糙度较大时,应采用附面层位移厚度法或校准试验法获取流量系数。流量系数对流量管圆度的变化不敏感,建议采用校准试验方法获得有变形的流量管的流量系数。尽量采用校准试验法获取流量管宽雷诺数范围的流量系数,采用实际测量工况下的雷诺数对应的流量系数,修正流量管测量数据,才可保证流量管测量精度。

焦港提水泵站流量系数率定分析

受地区条件限制影响,如皋等地水资源开发利用主要依靠焦港提水泵站工程,而流量系数率定是泵站工程运用中的一个重要且必不可少的组成部分。为设计合理、可靠的测验方案,收集泵站22组实测数据,建立流量与有关水力因素的相关关系,经过检验定线,确定水位流量关系公式,为获取可靠、准确的实时流量以及抽水量奠定了基础,也能够更加精准的评价水泵的运行效能,满足经济社会高质量发展对水文数据提出的要求。

曲线型实用堰弧形门闸孔出流流量系数分析

针对曲线型实用堰上弧形门闸孔出流流量系数经验方法确定的数值偏小问题,基于凯巴萨水电站溢流坝模型试验,采用最小二乘拟合法对实用堰上弧形门闸孔出流的流量系数进行分析,分段建立流量系数μ与闸门相对开启高度e/H的关系式表明,拟合获取的流量系数与实测值相对误差绝对值最大4.14%,平均值1.48%,预测精度较高。

止水点位于堰顶下游的弧形闸门流量系数试验研究

当弧形闸门止水点位于曲线实用堰堰顶下游时,闸孔出流的流量系数没有可参考的理论或经验公式进行计算。为此选用理论分析和物理实验方法,建立曲线实用堰和闸门的正态模型,测量不同开度条件下水位流量关系,并分析闸孔出流流量系数与相对开度之间的关系。此成果既可用于评估闸孔出流的泄流能力,也可为水库闸门调度方案的制定提供依据。

基于小孔模型的输气管道流量系数修正

流量系数是管道泄漏速率计算过程中的不确定因素,目前流量系数的选取存在随意性和盲目性。针对这一问题,在小孔模型理论分析的基础上,结合缩比实验和CFD数值模拟,考察管道内压、泄漏口形状、泄漏面积、管壁粗糙度对泄漏速率及流量系数的影响,通过速度矢量及马赫数对泄漏口附近进行流场分析,利用多元非线性拟合手段回归流量系数。结果表明,不同工况下的理论值均高于模拟值和实验值,而实验值和模拟值的吻合性较好;在相同压力下,不同形状泄漏口的泄漏速率与泄漏面积均呈正线性相关;在相同压力和泄漏面积下,矩形泄漏口泄漏速率最大,圆形泄漏口泄漏速率最小,说明矩形泄漏口的流量系数最大,其次为三角形和圆形泄漏口;流量系数修正方程的相关系数分别达到0.9951、0.9964、0.9925,可以用于不同工况下泄漏速率的计算。

综合流量系数在拦河闸坝泄流能力分析中的应用

针对陵城区拦河闸坝泄流能力分析问题,利用流量系数法,对陵城区某拦河闸工作门不同泄流状态进行分析,通过对2020年的相关历史数据进行计算,得到对应的M值和M1值,分析其与水位或闸门开度的关系,并研究对应工作状态下拦河闸泄流能力。结果显示,M值会随着上游水位的升高而增大,M1会随着闸门开度的增大而增大。相较于设计1和设计2,研究方法可有效分析拦河闸泄流能力,其绝对误差最小为2.03%。研究结果可为今后水库的合理调度提供参考与借鉴。

不可压缩流体与可压缩流体的阀门流量系数之间的联系

每个阀门最重要的内在参数应该是流量系数C_(v)(或K_(v)),由于存在两种流体——不可压缩流体(液体)和可压缩流体(气体),相应地建立了两个公式用于C_(v)的计算。然而这两个公式似乎是独立的,甚至在两个计算公式中C_(v)的物理单位和量纲都不相同,让人怀疑同一个阀门可能需要两个流量系数来表征。本文详细讨论了两个公式之间的关系,发现它们之间存在简单联系:只要把可压缩流体(气体)近似为理想气体,那么就可以由不可压缩流体的C_(v)计算公式推导出可压缩流体的C_(v)计算公式,这也意味着同一个阀门只需要一个流量系数C_(v)来表征。本文针对C_(v)计算公式中单位制混乱的问题,对涉及到的所有物理量单位进行了讨论,并在文章最后改进了以往使用的常数N因子,使C_(v)成为一个无量纲的物理量。

滑阀矩形节流槽阀口的流量系数

基于阀口流量压差特性试验和矩形阀口面积计算,对滑阀上矩形节流槽阀口的流量系数进行研究,获得滑阀矩形节流槽阀口流量系数及其变化规律.研究发现：滑阀矩形节流槽阀口流量系数与阀口开度、液流方向、截面深宽比和截面水力直径关系密切,阀口开度较小时流量系数接近于1,随着阀口开度的增大而逐渐减小,在阀口中间区段接近于常数,在接近全开度时流量系数又快速增大;流入节流槽方向的流量系数比流出方向大0.05-0.10;流量系数随矩形节流槽截面深宽比增大而增大,并随截面水力直径增大而有所增大.

涡轮导向叶片表面气膜孔流量系数的实验研究

对表面布置有多排气膜孔的涡轮导向叶片进行了流量系数实验研究,在不同吹风比和雷诺数下测得了流量系数值。并分析了各种因素对流量系数的影响程度。结果表明:在不同位置气膜孔流量系数分布规律有较大区别,孔排位置一定时,流量系数主要由吹风比决定。该实验结果对涡轮叶片表面气膜冷却的设计研究有重要意义。

带肋壁与出流孔内流通道中肋角度对流量系数的影响

在根据相似理论放大的模型上,测量了带肋壁与出流孔内流通道中沿主流流向分布的各出流孔的流量系数Cd。实验在内流通道进口雷诺数为40000～80000,通道总出流比为0.30～0.60的范围内进行,重点分析了肋角度、内流通道进口雷诺数Re和通道总出流比SR对Cd的影响规律。结果显示:在本实验的工况范围内,沿内流通道布置的各出流孔Cd的变化幅度不大,在中后部略有上升;在相同流动状况下,Cd随肋角度的增大而增大,在120°时达到最大值;通道进口雷诺数和通道总出流比对Cd的影响都不显著。

肋角度对流量系数影响的数值模拟研究

利用有限体积法对三维不可压缩的N-S方程进行离散,对同时带肋和气膜孔出流的内流冷却通道在45°,60°,90°,120°肋的结构下进行了数值模拟。网格划分采用非结构化网格,湍流模型为Realizablek-ε模型,近壁处湍流采用壁面函数,采用SIMPLE算法求解速度与压力的耦合。计算获得了同时带肋和气膜孔出流的内流冷却通道在不同肋角度时的三维流场分布和气膜孔的流量系数值。结果表明同时带肋和气膜孔出流的通道流场结构比较复杂,肋在通道中诱发的二次流改变了气体在进入气膜孔时偏转角度,从而影响了流量系数值。通道中气膜孔的流量系数值随肋角度的增大而呈增大的趋势。计算结果与实验结果进行了比较,两者规律符合良好。

燃烧室多斜孔壁流量系数研究

对５种不同几何结构多斜孔试验板展开了流量系数研究。讨论了流量系数的物理本质及影响因素。在变化各种几何因素及流动因素的情况下由实验得出了流量系数值。讨论并分析了各种因素对流量系数的影响程度。该结果对多斜孔壁气膜冷却的设计、研究有重要意义。

气膜孔形状对流量系数影响的实验研究

实验研究了气膜孔几何形状、二次流雷诺数及吹风比对流量系数的影响。所用孔形是簸箕形孔、圆锥形孔及圆柱形孔；实验的参数范围为二次流雷诺数Ｒｅ＝１００００～２５０００，二次流吹风比Ｍａ＝０．３～２．０，在上述范围选取了２６个工况分别对三种孔形进行了实验。得出了吹风比是影响各种孔形流量系数的重要参数及圆锥形孔流量系数最大的结论。

喷油嘴流量系数对燃油喷雾及柴油机性能的影响

探讨了喷油嘴流量系数变化对燃油喷雾和柴油机性能的影响 ,结果表明 ,喷油嘴流量系数增大可使喷雾射程增长 ,并对ZH110 5柴油机在低速大负荷工况与标定工况时的燃油消耗率和烟度有明显不同的影响。通过对燃油喷雾特性的研究 ,分析了喷油嘴流量系数变化影响柴油机性能的原因 ,为提高喷油嘴与柴油机匹配技术提供了有益的试验根据。

气膜冷却孔几何结构对流量系数的影响

为了研究火焰筒壁面气膜冷却孔几何结构对流量系数的影响规律,设计了几种具有不同几何尺寸和排列结构的气膜冷却孔实验件。对气膜冷却孔的流量系数进行了实验研究。实验结果表明,在吹风比较小时,随吹风比的增加流量系数大幅度增加,当吹风比较大时,随吹风比的增加流量系数增幅减小。同时,在气膜孔厚径比大于1时,气膜孔的排列形式对流量系数的影响不大,当厚径比小于1时,叉排气膜孔的流量系数要高于顺排气膜孔的流量系数。

涡轮工作叶片型面气膜孔流量系数的实验研究

对涡轮工作叶片表面不同位置气膜孔的流量系数进行了系统的测量,在不同吹风比和雷诺数下测得了流量系数值,并分析了各种因素对流量系数的影响程度。结果表明在不同位置气膜孔流量系数分布规律有较大区别,孔排位置一定时,流量系数主要由吹风比决定。该实验结果对涡轮工作叶片表面气膜冷却的设计研究有重要意义。

基于Fluent的有杆泵固定阀流量系数模拟计算

有杆抽油泵固定阀的流量系数是评价阀流通性能的重要指标,也是计算阀流量的必需参数。目前还没有专门针对固定阀流量系数的实验与计算公式,利用Fluent软件对流体过阀过程进行了模拟,分析原油通过固定阀时内部流场的分布状况,以及流体参数(密度、黏度、速度)与阀球开启程度对整个过程的影响,得到不同开启程度下固定阀的流量系数曲线,为有杆泵流体进泵流量计算提供依据。