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不同类型流体圆管内流动的广义雷诺数分析
1
作者 谢俊辉 易敏 +5 位作者 刘俊 杨富好 訾红策 鲁炜 刘思汝 孙杰 《管道技术与设备》 CAS 2024年第4期1-5,共5页
雷诺数是表征流体管流特性的重要参数。文中基于同时包含屈服应力、时间常数和幂律指数的Carreau-Extended(简称Carreau-E)非牛顿流体复杂流变模型及力平衡方程,推导出圆管内充分发展的Carreau-E流体层流管流的广义雷诺数表达式,并进一... 雷诺数是表征流体管流特性的重要参数。文中基于同时包含屈服应力、时间常数和幂律指数的Carreau-Extended(简称Carreau-E)非牛顿流体复杂流变模型及力平衡方程,推导出圆管内充分发展的Carreau-E流体层流管流的广义雷诺数表达式,并进一步拓展至Carreau、Herschel-Bulkley、Powerlaw、Bingham 4种常见非牛顿流体及牛顿流体。对比研究发现不同流体在圆管内流动的达西阻力系数实验值与预测值吻合良好,相对误差基本在±10%以内,该研究可为不同非牛顿或牛顿流体管流流态判定提供依据。 展开更多
关键词 非牛顿流体 流变特性 广义雷诺数 达西阻力系数
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山区松散排列泥沙床面河流阻力特性研究 被引量：6
2
作者 杨奉广 毋敏 刘兴年 《四川大学学报（工程科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期16-20,共5页
河道阻力决定了河流流速与挟带泥沙的能力。然而与普通河流不同,山区河流的河道阻力比较复杂,床面泥沙排列密度对于河道阻力影响明显。试验资料表明,在低泥沙排列密度时,河道阻力随着排列密度的增大而增大,当达到最大值后,随着排列密度... 河道阻力决定了河流流速与挟带泥沙的能力。然而与普通河流不同,山区河流的河道阻力比较复杂,床面泥沙排列密度对于河道阻力影响明显。试验资料表明,在低泥沙排列密度时,河道阻力随着排列密度的增大而增大,当达到最大值后,随着排列密度的增大呈现减小的趋势。利用程年生植被糙率尺度的概念,建立了适用于含有松散排列泥沙床面情形的糙率尺度。通过试验数据,确定了糙率尺度表达式中的待定参数,在f-r/kv图上,建立的泥沙颗粒糙率尺度可以使所有的数据点归结到一条曲线上。最后,建立了适用于松散排列泥沙床面河道的达西阻力系数表达式。对于天然河流,本文建立的达西阻力表达式仍然具有较高的计算精度。 展开更多
关键词 山区河流 达西阻力系数 松散排列泥沙 糙率尺度
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波纹管结构尺寸及内芯对管内液氮流动的影响 被引量：2
3
作者 周绍华 闫畅迪 黄永华 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期107-113,共7页
为深入探讨更大结构尺寸范围内波纹管的液氮流动阻力特性,以量纲一的波高内径比和波距波高比为变量,通过建立波纹管内液氮流动的CFD仿真模型,考察较宽范围内波高内径比、波距波高比以及管内是否插入内芯情况下,达西摩擦因子在不同雷诺... 为深入探讨更大结构尺寸范围内波纹管的液氮流动阻力特性,以量纲一的波高内径比和波距波高比为变量,通过建立波纹管内液氮流动的CFD仿真模型,考察较宽范围内波高内径比、波距波高比以及管内是否插入内芯情况下,达西摩擦因子在不同雷诺数下的变化规律,并与实验数据进行对比验证.结果表明:波纹管内流体进入波节形成漩涡是导致波纹管阻力增大的主要原因;当波高内径比和波距波高比不变时,仅改变波纹管的内径对达西摩擦因子几乎没有影响;内芯波纹管的内芯直径越大,达西摩擦因子越小;而内芯直径越小,其达西摩擦因子越接近空心波纹管.仿真结果与实验数据吻合良好. 展开更多
关键词 波纹管 CFD仿真 波纹管阻力 达西摩擦因子 内芯
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管内气体侧扭带阻力特性及强化传热特性 被引量：1
4
作者 陶振宇 刘京雷 +2 位作者 徐鹏 徐宏 万顺 《石油化工》 CAS CSCD 北大核心 2015年第8期969-974,共6页
利用Pro/e软件建模得到扭带模型,采用Fluent软件对换热管内的流场进行模拟,研究了扭率(Y)分别为12.0,8.5,5.0的扭带在管内的阻力特性和强化传热特性。实验结果表明,选择网格数为8.13×106的扭带模型较适宜。插入扭带管的管内压降大... 利用Pro/e软件建模得到扭带模型,采用Fluent软件对换热管内的流场进行模拟,研究了扭率(Y)分别为12.0,8.5,5.0的扭带在管内的阻力特性和强化传热特性。实验结果表明,选择网格数为8.13×106的扭带模型较适宜。插入扭带管的管内压降大于光管的管内压降,随雷诺数(Re)的增大,管内压降增大,且Y越小管内压降越大。插入扭带后,随Y的减小,达西摩擦因子(λ)不断增大。Y越小,管内流体的二次流流速越大,温度场与速度场协同的程度更好,换热效果得到强化。所建立的拟合曲线λ=3.328Re-0.286Y-0.394和Nu=0.115 4Re0.707 7Pr0.333Y-0.078 75(Nu为努赛尔数,Pr为普朗特数)拟合度高,利用λ,Nu,Re,Y关联式可进行扭带选型。 展开更多
关键词 扭带 换热器 强化传热 达西摩擦因子
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基于能坡划分原理的大比降山区河流阻力特性
5
作者 杨奉广 彭清娥 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第20期113-118,共6页
在山区河流水沙灾害河道修复中,河道阻力系数是一个非常重要的参数。普通天然河道的达西阻力系数是水深h与泥沙粒径d比值的函数,而在山区大比降粗糙河道中,其值随着坡降的改变而变化。为探究大比降河道达西阻力变化规律,该研究通过变坡... 在山区河流水沙灾害河道修复中,河道阻力系数是一个非常重要的参数。普通天然河道的达西阻力系数是水深h与泥沙粒径d比值的函数,而在山区大比降粗糙河道中,其值随着坡降的改变而变化。为探究大比降河道达西阻力变化规律,该研究通过变坡水槽试验设置3种坡度(10°、25°、35°)更大的河道,试验时床面铺设中值粒径为0.5、1和1.85 mm的3种天然沙,流量设定为0.5~2.5 L/s,淹没度范围h/d为0.84~7.27,采取试验数据和经典文献数据共计48组,涵盖河道坡度范围0.97°~35°(对应比降S范围为17‰~573.6‰),进而建立能够反映滚波影响的适用于山区大比降河流的达西阻力表达式。结果表明:1)大比降河道水流表面会产生滚波,使得达西阻力系数增大;2)大比降河流的能坡可划分为两部分:正常河道无滚波时的能坡以及河道水面滚波产生的额外能坡,前者及其对应的达西阻力系数可以利用传统的对数公式进行求取,后者可以利用总能坡与无滚波时的能坡相减得到;3)将建立的比降达西阻力公式计算结果与实测数据比较,可以发现绝大部分数据落在±20%误差线中,说明该研究提出的公式的计算精度较高。研究建立的大比降河流阻力计算模型可以揭示大比降河道水流能量消耗机理,为后续研究大比降河流问题提供理论基础。 展开更多
关键词 大比降河道 摩阻流速 达西阻力系数 淹没度 滚波
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基于阻力原理的稳定河流几何形态判定方法研究
6
作者 张焕 杨奉广 +2 位作者 王协康 黄尔 刘兴年 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期139-145,共7页
受上游来水来沙条件影响,自然河道通过自我冲淤调整,常形成稳定的几何形态。稳定河流几何形态设计在工程应用中十分重要,稳定断面有利于水沙输移,且避免河道冲淤平衡破坏发生。本文系统分析了达西水流阻力梯度沿程变化,表明阻力梯度主... 受上游来水来沙条件影响,自然河道通过自我冲淤调整,常形成稳定的几何形态。稳定河流几何形态设计在工程应用中十分重要,稳定断面有利于水沙输移,且避免河道冲淤平衡破坏发生。本文系统分析了达西水流阻力梯度沿程变化,表明阻力梯度主要作用于三方面:河道深度调整,河道宽度调整,河道坡降调整。若调整宽度与深度的概率为线性关系,可推导出稳定河流几何形态关系式。在泥沙输移作用下,总能坡可分解为两部分,清水对应能坡和泥沙运动产生的附加能坡,其中,清水对应能坡可采用清水河道达西阻力表达式计算,泥沙输移附加能坡,可利用实测资料推求。通过分析含有总坡降的河道几何形态表达式,指出未知函数与坡降的0.3次方呈线性关系,而指数则与参数关系明显,随着参数的增大而呈现减小的趋势。利用收集的野外实测数据确定了这些未知变量,并给出了相应的求解表达式,该表达式不仅适用于沙质河道,还适用于砾卵石河道。以大量野外实测数据与室内试验数据对比分析,本文提出的稳定河道几何关系计算方法具有很高的精度。 展开更多
关键词 稳定河道 达西阻力系数 阻力梯度 水沙输移 附加能坡
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适用于脱硝的三种新型波形传热元件的流动传热性能分析
7
作者 李鹏程 陈健 +3 位作者 孙志坚 黄风良 黄浩 胡亚才 《能源工程》 2015年第3期43-48,共6页
针对脱硝后由于工况的变化,空气预热器的冷热段对传热和阻力有不同的需求,提出了三种不同波形(DE-1、DE-2和DE-3)的新型传热元件来适应脱硝后的这种变化。不同雷诺数下的试验结果表明DE-1的传热性能优于DE-2和DE-3,DE-3阻力性能最好。... 针对脱硝后由于工况的变化,空气预热器的冷热段对传热和阻力有不同的需求,提出了三种不同波形(DE-1、DE-2和DE-3)的新型传热元件来适应脱硝后的这种变化。不同雷诺数下的试验结果表明DE-1的传热性能优于DE-2和DE-3,DE-3阻力性能最好。分析认为DE-3适用于空气预热器的热段,DE-1适用于冷段。实例计算结果表明,热段采用DE-3,冷段采用DE-1可以有效地缓解空气预热器脱硝过程中的堵灰和冷段腐蚀问题,适用于冷段和热段的脱硝。试验结果可为优化空气预热器的传热元件提供一定的理论支持。 展开更多
关键词 脱硝 波形 柯本j因子 阻力系数f 误差分析
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浮帘群水流阻力特性试验研究 被引量：2
8
作者 冯缤予 喻国良 《水利水电科技进展》 CSCD 北大核心 2017年第1期27-32,共6页
为探明含浮帘群水流的阻力特性和各阻力参数计算方法,对不同间距、不同高度浮帘群在不同恒定均匀明渠流中的阻力特性开展了92组水槽试验。通过拟合水面线获得水力坡降,探讨浮帘拖曳力系数、曼宁糙率和达西韦斯巴赫阻力系数的变化规律。... 为探明含浮帘群水流的阻力特性和各阻力参数计算方法,对不同间距、不同高度浮帘群在不同恒定均匀明渠流中的阻力特性开展了92组水槽试验。通过拟合水面线获得水力坡降,探讨浮帘拖曳力系数、曼宁糙率和达西韦斯巴赫阻力系数的变化规律。研究结果表明:浮帘群布置存在临界间距,此时浮帘间的相互干扰作用几乎消失;浮帘群消能增阻作用明显,其拖曳力系数在不同水流条件下变化较小,取值介于1.60~2.05之间;曼宁糙率主要与浮帘相对高度及浮帘分布密度有关,并获得了曼宁糙率的修正计算方法;达西韦斯巴赫阻力系数可由浮帘相对高度、浮帘分布密度及浮帘雷诺数组成的拟合公式获得。 展开更多
关键词 浮帘群 阻力特性 拖曳力系数 曼宁糙率 达西韦斯巴赫阻力系数
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