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。