空气罐控制管道水击实验研究

在实验室的简单管路水力系统中,加设一种气囊式空气罐,进行简单管路的水击实验,可以有效地控制水击危害,并模拟出生产管道的水击动态特性。这种空气罐具有气密性、可更换节流孔口、计算机能够模拟罐的容积的结构特点,用以达到控制管路系统中因阀门瞬时关闭产生的水击增压速率,并防止液柱分离。在瞬变分析忽略阀门和罐间摩阻、三通连接的局部摩阻、罐和管路间的摩阻、液流惯性和罐内液面变化的前提下,建立了阀门、空气罐的复合边界数学模型,列出了计算流程框图,编制了含有空气罐及阀门复合边界条件的水击模型程序,绘制了设有空气罐和未设空气罐时三种不同孔口直径的水击压力变化曲线,并把实测数据和理论计算结果比较,证明该空气罐设计简单,使用方便,起到了控制水击的目的。

管道水击数值模拟方法分析

通过对管道水击物理模型的概化,建立了其对应的数学物理方程,并将数学物理方程化为代数方程,对管道水击数值模拟的各个环节进行了探讨。通过管道水击数值计算程序的设计与调试,进行了管道水击的模拟计算,并分析了计算结果的科学性和合理性。

深静脉取栓器流体动力碎栓数值模拟

目的采用数值模拟方法分析叶轮结构参数和使用参数对流场的影响,并藉此优化取栓器的设计及使用。方法首先利用血液静置冷藏获取血栓;然后通过水击实验获取不同冲击角度下血栓破碎的临界速度及速度梯度;最后采用计算流体力学方法对旋切式取栓器流场进行数值模拟,分析叶轮转速及叶片升角对流场的影响。结果不同水击角度下血栓破碎的临界速度均在5 m/s左右,临界速度梯度均为1 m/s;流场中有效速度(大于临界速度)所占比重与叶轮转速成正相关,与叶片升角成负相关,且速度梯度与叶轮转速成正相关。结论为了优化取栓器的设计,可在保证安全的前提下采用较大的叶轮转速及较小的叶片升角。