資源描述：
《流體在彎管內(nèi)壁面壓強(qiáng)分布研究（》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。
1、流體在彎管內(nèi)壁面壓強(qiáng)分布研究摘要：為研究彎管內(nèi)流體壓強(qiáng)分布規(guī)律，本文基于量綱分析方法，給出了定性分析方法和定量分布規(guī)律；數(shù)值研究了多個(gè)無(wú)量綱參數(shù)對(duì)彎管內(nèi)流體壓強(qiáng)分布特點(diǎn)的影響；所得結(jié)論和方法對(duì)認(rèn)識(shí)彎管流體壓力分布特點(diǎn)和高溫、高壓、高流速?gòu)澒鼙诤裨O(shè)計(jì)提供了依據(jù)。關(guān)鍵字：彎管內(nèi)壓強(qiáng)分布，無(wú)量綱方法，定性分析方法，數(shù)值研究StudyonthepressureofthesurfaceinelbowpipesAbstract:Thispaperstudiesthedistributionofdimensionlesspressureofflui
2、donthesurfaceoftheelbowpipesbymeansofdimensionalanalysismethods?Thequalitativeconclusionsforthe90°elbowpipeareobtained?WithComputationalFluidDynamics(CFD)，theeffectofanumberofdimensionlessparameterssuchasthenon-dimensionalcurvature,Reynoldsnumber,dimensionlessaxialangle
3、g,andannularangleponthespatialdistributionofpressureinsidetheelbowisanalyzedanddiscussedindetail.Thispapernotonlyprovidestheoreticalandnumericalmethodsforunderstandingthedynamicbehaviorofthefluidintheelbowpipes,butalsoprovidesareliablebasis心designingthethicknessofelbowp
4、ipeswithhightemperature,highpressureandhighvelocity?Keywords:pressureinelbowpipes;dimensionlessmethods;qualitativeanalysismethod;numericalstudy0?引言彎管是石油、化工、航海、航空和核工業(yè)管道網(wǎng)絡(luò)中的重要構(gòu)件。在高溫、高壓、高流速和酸堿腐蝕環(huán)境屮，彎管凸、凹邊壓力分布的不均勻性⑴加劇了彎管局部應(yīng)力集屮。由此引發(fā)的爆炸火災(zāi)等惡性事故屢見(jiàn)不鮮。因此，研究相關(guān)分析設(shè)計(jì)方法，掌握彎管流體流動(dòng)特點(diǎn)、給11
5、!壓強(qiáng)分布計(jì)算公式，具有重要理論和工程價(jià)值23】。1.壓強(qiáng)分布預(yù)測(cè)模型量綱分析法是物理學(xué)屮建立數(shù)學(xué)模型的一種有效方法。在模擬或試驗(yàn)基礎(chǔ)上，利用量綱和諧原理和量綱分析建模Buckingham-n定理，可確定各物理量Z間的關(guān)系，即影響某一物理現(xiàn)象的因素有舁個(gè)，英中含有加個(gè)獨(dú)立量綱，則該物理現(xiàn)象就可用(介〃7)個(gè)無(wú)量綱參數(shù)來(lái)表達(dá)。應(yīng)用相似理論和量綱分析來(lái)研究受諸多物理量影響的復(fù)雜現(xiàn)象或工程系統(tǒng)，可使其變量數(shù)目減少，表達(dá)式簡(jiǎn)單〔鐵收稿H期：基金項(xiàng)目:教育部科學(xué)技術(shù)研究重點(diǎn)項(xiàng)目(No.211096)；山東省自然科學(xué)基金項(xiàng)目(NO.ZR20I0A
6、M0I6)；國(guó)家水體污染控制與治理科技重大專項(xiàng)(2009ZX07210?007?05)。作者簡(jiǎn)介：圖1描述彎管內(nèi)表面各點(diǎn)位置的坐標(biāo)系為標(biāo)定流體對(duì)彎管內(nèi)表面任一點(diǎn)壓強(qiáng)，建立圖1所示描述彎管兒何形狀坐標(biāo)系。據(jù)對(duì)稱性取彎管一半為研究對(duì)象，以a角表示彎管軸向各橫截面位置，從入口到出口a值為0?90°；以0角表示垂直于彎管軸線彎管內(nèi)表面任一點(diǎn)的環(huán)向位置，從彎管凹邊到凸邊，0值為0?180°o影響彎管內(nèi)壓強(qiáng)分布的主要參數(shù)有〔5勺：彎管兒何尺寸(彎曲半徑和直徑D)、流體物性參數(shù)(密度“、動(dòng)力粘度“)、彎管內(nèi)表面點(diǎn)的位置(軸向角冰環(huán)向角0)和流體流動(dòng)
7、參數(shù)(出口壓強(qiáng)內(nèi)、入口流速卩)。故壓強(qiáng)分布模型p=可寫(xiě)為通式：f(R,D,a,0,p,p,(p-pJ,v)=O(1)a和0可釆用弧度自身無(wú)量綱化，從上述個(gè)物理量中選〃尸3個(gè)基本量(密度〃、直徑Q、流速V)。這三個(gè)物理量涉及M,L,T三個(gè)基本量綱，其量綱公式p=[MlI73T°],D=[M°厶7°],v=[M°nr}]的指數(shù)行列式不為零，故上述三個(gè)基本物理量綱是獨(dú)立的，不能組成無(wú)量綱量。據(jù)相似第三定理有n-m=5個(gè)無(wú)量綱H項(xiàng)，可得其準(zhǔn)則關(guān)系式:F(n1,n2,n3,^y?)=o(2)式中，n嚴(yán)人礦/聲，n2=/jpa^D，hv^,比=(
8、p—Po)P“e竹°。據(jù)量綱和諧原理求得，n,=/?//),n2=i/Re,n3=(/7-/70)//?v2可得，F(xiàn)(R/D,l/Re,(p-po)/p/,a,0)=O(3)各參量量綱只能由基本量綱的積和商導(dǎo)出，不能相加
