借助有限元分析軟件,在對(duì)稱Y型分支輸水管件中,以管內(nèi)充滿度對(duì)管壁的影響為研究對(duì)象進(jìn)行了數(shù)值模擬實(shí)驗(yàn)研究。模擬了管內(nèi)水氣二相流狀況和管壁形變狀況,并對(duì)不同充滿度下的模擬結(jié)果進(jìn)行比較。計(jì)算結(jié)果表明,在管內(nèi)流量一定的條件下,管內(nèi)充滿度為0.65左右時(shí),管內(nèi)水流對(duì)管壁影響較小。 

【文章來(lái)源】：甘肅科學(xué)學(xué)報(bào). 2020,32(04)

【文章頁(yè)數(shù)】：6 頁(yè)

【部分圖文】：

管件模型示意圖

為初步了解管內(nèi)水流流態(tài),模擬得到管內(nèi)水體體積分?jǐn)?shù)和流線,如圖2所示(以充滿度0.5的情況為例)。結(jié)合2圖可以看出,管內(nèi)水流在進(jìn)水管段較為平緩,流過(guò)管件分岔處后,由于慣性作用,水流沖擊出水管道內(nèi)側(cè),且由于管道流向的突然改變,水體受擠壓后在出水管內(nèi)側(cè)上涌,液面最高處明顯高于入水口。相應(yīng)的,出水管外側(cè)的液面則明顯下降。流經(jīng)一定路程后由于重力作用,液面下降直至流出出水口。

結(jié)合壓強(qiáng)云圖及散點(diǎn)圖可以看出,管件兩肋處出現(xiàn)低壓區(qū),兩出水管道內(nèi)側(cè)交接處則出現(xiàn)高壓區(qū)。當(dāng)充滿度上升時(shí),由于流速下降,管壁所受最大壓強(qiáng)減小,最低壓強(qiáng)上升。當(dāng)充滿度高于0.65后,由于管內(nèi)流速變化幅度減小,且管內(nèi)水流越來(lái)越接近滿管流,壓強(qiáng)分布狀況變化幅度減小。但同時(shí),由于管內(nèi)水深增大,出水管道交界處的高壓區(qū)面積增大。由此可見(jiàn),管件狀況受管內(nèi)水流流速和水深共同影響,有必要對(duì)管壁及管內(nèi)流場(chǎng)進(jìn)行流固耦合分析,以進(jìn)一步探究過(guò)流量一定時(shí),充滿度對(duì)管壁的影響。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]三通管接頭流固、流固熱耦合計(jì)算對(duì)比分析[J]. 張志鑫,李旭東.  甘肅科學(xué)學(xué)報(bào). 2016(05)
[2]Y型喉管流場(chǎng)分析及結(jié)構(gòu)優(yōu)化[J]. 肖益民,柳波,范永超.  計(jì)算機(jī)仿真. 2015(05)
[3]蛋形斷面排水無(wú)壓管道水力計(jì)算及其水力要素分析[J]. 陶冶,賈悅.  給水排水. 2009(S1)
[4]Y型分支管內(nèi)氣固兩相流動(dòng)的數(shù)值模擬[J]. 王麗玨,胡壽根,趙軍,段廣彬.  力學(xué)季刊. 2009(01)
[5]管道完整性及其管理[J]. 黃志潛.  焊管. 2004(03)
[6]帶有曲線自由水面的階梯溢流壩面流場(chǎng)的數(shù)值模擬[J]. 陳群,戴光清,劉浩吾.  水利學(xué)報(bào). 2002(09)

碩士論文
[1]Y型管節(jié)點(diǎn)數(shù)值模擬及疲勞強(qiáng)度分析[D]. 王雷.華中科技大學(xué) 2008



本文編號(hào)：3354287