有压平直管道内交汇柱系下游流场特性分析

为研究管道车作为一种交汇圆柱系式的钝体结构在有压管道流场绕流时,在柱系下游产生的流动分离和尾迹涡现象,运用理论分析与数值模拟相结合的方法,对柱系下游的流场特性进行了研究.数值模拟采用了LES-WALE湍流模型,其结果与物理试验结果比较证明了数值模拟的可行性.对数值模拟结果进行理论分析:首先,由于流动分离柱系后流场中速度分布整体上分为低速流区与高速流区2部分,低速流区主要分布在断面中心位置,高速流区分布在断面外围,呈近似环状分布;其次,流场沿程速度幅值方面,从交汇柱系下游近端断面到远端断面,其中部分低速流区域的整体速度幅值愈高,周围高速流区的速度幅值愈低,并且两区域流场随距交汇柱系距离的增加呈现趋同变化;最后,关于流场的压强特性方面,沿程压强整体呈下降趋势,断面Z 6仅与同流量时管道流场断面平均压强相差3.4%.

有压管道内管道车稳定运行时下游水力特性研究

管道列车水力输送作为一种高效、环保、节能的物料运输方式,具有较广阔的应用前景。当管道车在管内静止时可将其视为绕交汇式圆柱系结构,而水流绕过该结构后会产生漩涡,从而造成部分能量损失。运用数值模拟、模型试验和理论分析法研究管道车绕流流场下游的水力特性与流场稳定后的空间涡结构。结果表明,不同直径的管道车下游流场的近场区域可分为回流区与射流区,随着向管道车下游距离增加,断面平均流速呈先略微下降再升高的趋势,在1倍管道车特征长度的距离时恢复接近管道来流的平均速度;随着下游远场区域距离的增加,断面平均流速的波动幅值逐渐减小,流场逐渐趋于稳定;流场内空间涡环结构高度破碎;且涡结构在靠近环形缝隙一侧较多,靠近管轴线一侧较少。