螺旋管内局部二次流强度计算及演变规律

为了掌握螺旋管内二次流强度的变化规律,对螺旋管内局部二次流强度及演变规律进行了研究,提出了无量纲数H作为局部二次流强度指标。通过数值模拟得到H的体积平均值Hm,与描述整体二次流强度的迪恩数进行对比。结果显示,在不同的雷诺数、曲率、螺距下,H_(m)与迪恩数的相关系数约为1,且呈现较好的正比关系,说明H能够准确计量局部二次流强度。同时,探究了几何参数对螺旋管内的二次流演变规律的影响。依据二次流的强度,管内流动可分为发展段、过渡段和稳定段。二次流在发展段迅速增强;在过渡段出现最大值;在稳定段呈小幅度周期性波动。雷诺数增大会显著增大二次流强度,但是不影响二次流在3个阶段出现的位置。曲率的增大会略微增大二次流的强度,且延长了二次流达到稳定段的路程。螺距对二次流的强度和演变规律影响非常小。

H型翅片椭圆管壁面磨损特性的数值模拟

为确定H型翅片椭圆管的修复周期,本文使用离散相模型(DPM)对烟气冲蚀H型翅片椭圆管进行三维数值模拟,得到壁面的磨损特性,并研究了长短轴之比、翅片厚度、翅片节距对主管壁面及翅片壁面的磨损规律。结果表明:主管壁面和翅片磨损率都随着长短轴之比和翅片节距的增加而不断下降,翅片壁面的磨损率随着翅片厚度的增加而不断上升。通过改变翅片间距,能使基管壁面磨损率下降46%;通过改变翅片厚度,能将翅片壁面磨损率增大212%。