PNF管内层流压降数值计算模型及偏差分析

为了建立管道非连续流体（PNF）输送时管内层流压降数值模型,基于牛顿流体和宾汉流体管内层流压降模型,考虑实际工程中气体在管道中低速运动的阻力对PNF输送阻力的影响,对PNF压降模型进行简化。结合工程实践详细分析了PNF管内层流压降近似表达式和相对精确表达式,并分析了二者之间的偏差。结合对工程数据的分析,验证了PNF管内层流压降模型的有效性。结果表明：当PNF流量增大或输送管管径减小时,使用压降近似公式与压降相对精确公式计算出的压降值之间的偏差会减小。通过与实测值对比表明,本文模型较好地描述了PNF输送时的压降。其中压降近似模型的精度更优（计算值与实测值的偏差率为1.16%~8.33%）,且求解更方便。

管道非连续流体层流、边界层表达式及减阻分析

为求得管道非连续流体(Pipe Noncontinuous Fluid,PNF)的层流卡门动量积分和边界层厚度表达式,参考平板层流卡门动量积分关系,结合工程实践,对PNF的层流边界层卡门动量积分关系式进行了分析。引入不同边界条件,重新分析了PNF层流边界层内流速分布表达式;采用近似解法求解PNF壁面切应力,避免了解四次方程求PNF壁面切应力精确解;针对PNF壁面切应力误差公式,进行分析后并结合工程算例数据优选近似解系数,获得PNF壁面切应力近似解,进而求得该工程中的PNF边界层厚度表达式。通过进一步分析PNF雷诺数对摩擦阻力因数的影响可知,在层流的情况下,随着PNF雷诺数的增加,摩擦阻力减小,从而达到减阻的效果。