不同径长比管道车静止在管流中的壁面应力分析

发布时间：2021-09-25 05:29

　　管道车水力输送作为一种新型的、节能的输送方式,对其在管道中的流场特性和受力情况的研究有重要的意义。分析不同径长比管道车静止于管流中时其壁面应力分布情况。一种是利用激光多普勒测速仪（LDV）测量管道车壁面速度分布,通过理论计算获得管道车壁面切应力的分布情况;另一种是通过定制管道测力系统直接测量管道车壁面主应力的分布情况。试验是在管径100 mm,管长27 m的循环系统中进行。结果表明管道车壁面的切应力和正应力的3个分量都关于Z轴对称分布。管道车车身壁面的切应力对管道车的作用力很小,管道车径长比ε=0.53时,管道车壁面切应力的平均值最大;ε=0.63时,管道车壁面切应力的平均值最小。管道车车身壁面主应力对管道车作用力很大,且3个分量中周向分量σ_c最大,轴向分量σ_a次之,径向分量σ_r最小,即σ_c>σ_a>σ_r。在该试验工况下,管道车车身壁面主应力轴向分量应包含管道车壁面的切应力,而且水流的紊动对管道车车身壁面的雷诺应力不能忽略。 

【文章来源】：中国农村水利水电. 2020,(04)北大核心

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

管道车运输系统坐标系

试验系统结构图(单位:mm)

管道车水力输送是将物料密封于圆筒状容器(管道车)当中,然后注入循环封闭管道,以水流作为载体,水压力提供动力,将物料输送到指定目的地的一种新型的输送方式。本次试验所用管道车模型示意图如图3所示,主要由料筒、堵头、支撑体和支脚4部分组成。料筒作为管道车的核心部件,用于盛放需要运输的物料,本次试验所选用料筒的径长比定义为ε=Dc/Lc,Lc表示料筒的长度,Dc表示料筒的外径,料筒壁厚5 mm。支撑体上安装有支脚,呈120°角分布,保证了管道车在运行过程中与管道同心,支撑体端部装有万向滚珠,用来减少管道车在运行过程中与管壁的摩擦。2.4 断面选择及测点布置


本文编号：3409184