基于数值模拟的盲三通流场计算与局部阻力系数影响因素初探

盲三通作为管网输配系统不可或缺的核心部件,对管道稳定运行具有重要的意义。利用Solidworks 2019软件、Fluent软件建立模型并进行三维流场计算,结合正交分析试验、SPSS软件讨论盲三通局部阻力系数各影响因子的显著性强弱,构建各影响因子与局部阻力系数经验公式,提出最佳流道结构模型。结果表明,局部阻力损失系数ζ随着雷诺数Re、支管直径d的增大呈二次多项式减小,随着支管夹角θ的增大呈二次多项式增大,随着盲端长度L3的增大呈线性减小;利用多元非线性回归总结了盲三通局部阻力系数拟合关联式;支管近右壁处流体流速增大,分岔口及支管处湍动能分布较为剧烈;在模拟范围内,各影响因素对局部阻力损失系数ζ的影响显著性强弱为:雷诺数>夹角>支管管径>盲端长度;雷诺数为6.4×10^(5)、夹角为π/6、盲端长度为4.0D、支管直径为0.9D,局部阻力损失系数最小,研究结果可为盲三通结构设计以及工程应用提供理论依据。

弯管局部阻力系数的试验研究

本文以重要形变件———弯管局部阻力系数的研究成果为例 ,说明现有形变件局部阻力系数取值存在的问题及开展局部阻力系数研究的紧迫性。文章论述了形变件模型试验的相似性、局部阻力系数的测量定义 ;讨论了弯管局部阻力系数的影响因素及其影响规律 ;指出局部阻力系数可以在远低于沿程摩擦阻力系数“阻力平方区”的雷诺数时趋于恒定值 ;解释了管内壁粗糙度影响弯管局部阻力系数的原因 ;推荐了常用的圆弧弯管、多片组合弯管 (虾米弯 )局部阻力系数经验公式。文中所提出的有关数据、曲线和经验公式已经技术鉴定 。

风窗局部阻力系数的实验测定及数值模拟分析

为了准确计算调节风窗产生的局部阻力大小,先采用局部阻力测定实验系统,测定分析紊流状态下,不同雷诺数对局部阻力系数的影响,然后采用CFD数值模拟法,分析层流及紊流状态下,不同雷诺数对局部阻力系数的影响。结果表明,在层流状态下,局部阻力系数受雷诺数影响较大,而紊流状态下,雷诺数对局部阻力系数的影响较小。

对圆管突然缩小局部阻力系数的研究

以圆形管路的突然缩小为例,对管路的局部阻力系数ξ作了实验、分析和理论研究,证实传统的理论公式存在较大的误差。在紊流状态下,圆形管路突然缩小局部阻力系数可以看作雷诺数的函数,采用3次多项式可以将局部阻力系数与雷诺数很好地结合起来。

以分布参数法确定低雷诺数局部阻力系数

为提高液压集成块的设计质量,以分布参数法建立起局部损失的数学模型,采用CFD方法模拟了局部阻碍影响下的流场分布,获得了局部阻力系数的数值量化。该模型计及局部阻碍引起的全部损失,并且消除了上、下影响长度上的沿程损失。实例计算了低雷诺数下直角转向的局部阻力系数,结果较文献数据更为可信,验证了模型的准确性及计算方法的可靠性;此外,还分析了组合转向的阻力系数随工艺孔长度及组合形式变化的规律。

量纲分析法求解柱塞凡尔局部阻力系数

含水原油中加入流动改进剂后形成拟乳状液,拟乳状液流动是石油开采和油气集输过程中新的流动现象。该流动与常规油气水混合物流动相比,可以大大降低管流沿程阻力、局部阻力、提高抽油泵效。含水原油在柱塞凡尔中的局部阻力系数是实际生产中进行设计、计算时十分重要的参数。利用量纲分析法求解了拟乳状液在柱塞凡尔中的局部阻力系数,并与实验值进行了对比,其误差约为15%,证明拟合程度较好。这对举升工艺的设计具有一定的工程应用价值。

给水管网球阀局部阻力系数计算研究

为确定给水管网阀门的局部阻力系数,提出了一种基于几何计算和现场试验的局部阻力系数公式的构建方法。先通过几何计算建立球阀通流面积与阀芯旋转角度的关系,并以某转角下和全开时的通流面积之比作为球阀的面积开度,指出了传统的以阀芯旋转角度与全行程所需旋转角度之比作为球阀开度定义的缺陷。然后以DN20球阀作为试验对象,通过现场试验,采集各开度下的压差和流量值并计算出相应的局部阻力系数,经曲线拟合,建立了面积开度与球阀局部阻力系数之间的关系。另一组面积开度和球阀局部阻力系数的试验数据表明,该计算公式能有效地应用于球阀局部阻力系数计算。

关于管路突然扩大局部阻力系数的研究

在管路设计中 ,经常遇到局部阻力系数的确定。突然扩大局部阻力系数是通过理论确定的 ,通过对三种突扩情况下的局部阻力系数的实验研究 ,结果发现突扩阻力系数不但与两过流断面有关 ,而且还和流速有关。通过实验研究 。

合阳嘉陵江大桥桥墩局部阻力系数研究

针对合阳嘉陵江大桥桥墩及拱圈形状结构 ,通过水槽实验 ,建立了在不同桥墩形状、桥墩数目、淹没水深、水流与桥轴线法向夹角等影响因素综合作用下 ,桥梁局部阻力系数公式 .

矿井通风巷道转弯处局部阻力系数的确定

在整个矿井通风阻力中，巷道转弯处阻力占很大比重，研究局部阻力物的合理结构形式，对于降低通风阻力，改善矿井通风状况，节约能耗很有意义。

冷水局部阻力系数浅析计算

本文以《全国民用建筑工程设计技术措施暖通空调·动力》(2009版)表5.8.3-2为基础,对适用于冷水管路的局部阻力系数进行了浅析和计算,并给出了常用配件的冷水局部阻力系数计算表,供工程设计采用局部阻力系数法计算参考。

管道突然扩大局部阻力系数初探

在管道设计中 ,经常遇到局部阻力系数确定的问题。突然扩大局部阻力系数ξ1=1 - A1 / A2 2是通过理论确定的。通过对三种 A1 / A2 情况下的局部阻力系数的实验研究 ,结果发现ξ不但与两过流断面有关 ,而且还和流速有关。通过实验研究 ,确定了ξ1 与流速 v1 及A1 / A2 之间的关系 ,在设计中 ,只要根据设计流速 v1 与 A1 / A2 就可以采用相应的ξ1

管道截面突变处的局部阻力系数

不可压紊流流经管道截面突变处，截面积之比和流速分布不均匀性对局部阻力系数有影响。流速分布符合幂次律。利用流体流过管道截面突变处的动量变化和能量变化。求出了损失的能量，从而得出管道截面突然扩大处的局部阻力系数ξ＿１；仿照计算ξ＿１的关系式，给出了管道截面突然缩小处的局部阻力系数ξ＿２。从计算结果来看，当小直径截面的雷诺数大于２×１０￣（６）时，计算管道截面突然扩大处的局部阻力系数ξ＿１，速度分布可作为均匀分布来处理；当小直径截面的雷诺数大于７３００时，计算管道截面突然缩小处的局部阻力系数ξ＿２，速度分布可作为均匀分布来处理。理论计算与实验结果对比表明，两者之差平均不超过０．０６。所以本文给出计算管道截面突变处的局部阻力系数的关系式是可行的。

新型建筑构造铝电解厂房内隔墙局部阻力系数的实验研究

对新型建筑构造铝电解厂房的内隔墙进行了实验,得到了不同开孔率的内隔墙、不同倾角的单层百叶以及固定隔栅的局部阻力系数值。结果表明内隔墙的局部阻力系数与其所用的材料和开孔率关系很大,而与通过气流的风速关系很小。

抽油泵柱塞凡尔局部阻力系数的求解方法

抽油泵柱塞凡尔局部阻力系数是油井生产中进行设计、计算时十分重要的参数。在井口加入流动改进剂后,凡尔局部阻力系数的以往计算公式不再适用。为了找到合适的求解凡尔局部阻力系数的方法,利用量纲分析法对凡尔局部阻力系数进行了推导,利用实验数据进行关联,求出了待定系数,并与实验值进行了对比,此求解方法具有一定的工程应用价值。

直通雨水检查井局部阻力系数数值模拟

为研究直通型雨水检查井的局部阻力特性,结合水动力学原理,通过数值模拟的方法计算了管道坡度分别为1.0%,2.5%和不同井内水深工况下的水流情况。模拟分析表明,当h/D为0.5~1.0时,局部阻力系数快速上升;当h/D为1.0~1.1时,局部阻力系数取得最大值,约0.19;之后随着h/D的增大,局部阻力系数下降,h/D大于2.0以后,局部阻力系数基本稳定在0.15;管道坡度i对检查井局部阻力系数影响不大。市政雨水管道在接近或达到满管流后,直通检查井产生的局部水头损失明显,忽略该水头损失将高估管道的过水能力,造成较大的设计误差。

急流滩水面线计算的局部阻力系数研究

急流滩的水面线计算中,滩段阻力系数确定是计算的关键。通过理论分析提出了新的局部阻力系数经验公式,利用水槽实验资料确定了公式中的系数。经实际滩段的水面线验算,计算精度基本满足航道整治初步设计要求。

局部阻力系数查询软件介绍

本文是对作者编写的管路局部阻力系数查询软件的介绍 ,该软件使用方便简单 。

隧道内地铁列车局部阻力系数的数值模拟

利用计算流体力学软件STAR-CD,对地铁区间的事故工况(阻塞工况和火灾工况)下列车周围的气流分布进行模拟计算。根据局部阻力产生的原因和定义,核算出两种工况下的列车局部阻力系数;通过对比火灾和阻塞工况下沿程阻力损失差,核算出火灾工况下对应的摩擦阻力系数,为地铁区间通风网络法模拟提供重要依据。结合工程实例,介绍计算流体力学(CFD)和网络法联合模拟在区间设计中的应用情况。

有压管道中孔板相对间距对局部阻力系数的影响及其机理研究

为探明局部构件对局部水头损失的影响,采用标准κ-ε紊流模型,就有压直管道中单个孔板局部阻力系数随雷诺数(Re)的变化规律及孔板相对间距(Ls/d)对总局部阻力系数的影响进行了试验研究和数值模拟。结果表明,数值模拟结果与试验结果吻合,即单个孔板局部阻力系数随Re增大而增大直至趋于定值;当Ls/d≤9时,总局部阻力系数小于单个孔板局部阻力系数之和,相对间距越小,两孔板间的影响越明显,总局部阻力系数越小;当Ls/d>9时,可以认为两孔板间已无相互影响,总局部阻力系数等于单个孔板局部阻力系数之和。为进一步分析其影响机理,模拟了不同孔板间距下的管道流场,从流场角度初步揭示了孔板间距对总局部阻力系数的影响机理。