有压输水管道孔板局部阻力相邻影响研究

发布时间：2017-06-12 08:08

  本文关键词：有压输水管道孔板局部阻力相邻影响研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：传统水力学中,按照阻力代数叠加原则计算有压管道中多个形变件产生的总局部水头损失,但简单地按阻力叠加原则计算出的总局部水头损失往往与实际不符,而形变件间的局部阻力相邻影响是造成总局部水头损失计算值与实测值不相符的原因之一。为了揭示局部阻力相邻影响现象,探求局部阻力相邻影响机理,修正总局部水头损失计算公式,论文以孔板形变件为例,将孔板安装在有压输水管道内,应用试验研究、数值模拟研究以及理论分析相结合的方法对局部阻力相邻影响进行了研究。论文通过模型试验的方法量测了管道内安装多个孔板时总局部阻力系数总ζ,并将其与总局部阻力系数的理论计算值′总ζ进行对比,分析试验值和理论计算值产生差异的原因,揭示了孔板形变件间的局部阻力相邻影响现象,说明了在进行总局部水头损失计算时考虑局部阻力相邻影响的必要性,提出用相邻影响系数对传统计算公式进行修正。通过紊流数值模拟的方法研究了局部阻力相邻影响系数随孔板厚径比、孔径比以及相对间距的变化规律,根据流场计算结果揭示了局部阻力相邻影响机理。通过量纲分析的方法建立了相邻影响系数的函数关系式,结合数值模拟结果应用数值分析法获得相邻影响系数计算公式。应用相邻影响系数对传统局部水头损失计算公式进行修正,并对修正后的计算公式进行检验。论文研究成果可为有压输水管道的总局部水头损失的准确计算提供参考,丰富和完善管道局部水头损失的水力学计算理论。
【关键词】：有压管道 孔板 局部阻力相邻影响 相邻影响系数 局部水头损失
【学位授予单位】：新疆农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TV134
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第1章 绪论8-13
• 1.1 课题来源8
• 1.2 研究意义8-10
• 1.3 国内外的研究现状10-11
• 1.4 本文研究目标及研究内容11-13
• 第2章 孔板局部阻力相邻影响试验研究13-20
• 2.1 试验设计13-14
• 2.1.1 试验装置13
• 2.1.2 试验数据测量方法13-14
• 2.2 试验方案14-15
• 2.2.1 单个孔板局部阻力系数随Re变化14-15
• 2.2.2 两个孔板总局部阻力系数15
• 2.3 试验结果及分析15-18
• 2.3.1 单个孔板局部阻力系数随Re数变化关系15-16
• 2.3.2 两个孔板总局部阻力系数随相对间距变化关系16-17
• 2.3.3 孔板局部阻力相邻影响系数17-18
• 2.4 本章小结18-20
• 第3章 数学模型20-31
• 3.1 基本方程20-21
• 3.1.1 质量守恒方程20
• 3.1.2 动量守恒方程20-21
• 3.1.3 能量守恒方程21
• 3.2 数值计算方法21-24
• 3.3 紊流模型24-26
• 3.4 数学模型检验26-29
• 3.4.1 计算模型的建立27
• 3.4.2 边界条件27
• 3.4.3 计算工况27-28
• 3.4.4 数学模型检验结果分析28-29
• 3.5 本章小结29-31
• 第4章 孔板局部阻力相邻影响数值模拟研究31-53
• 4.1 相邻孔板局部阻力影响因素及计算模型31-32
• 4.1.1 影响因素31
• 4.1.2 计算工况31-32
• 4.2 孔板局部阻力相邻影响流场特性32-51
• 4.2.1 单个孔板流场特性分析32-36
• 4.2.2 Dt / 对局部阻力相邻影响系数的影响36-42
• 4.2.3 Dd / 对局部阻力相邻影响系数C的影响42-47
• 4.2.4 相对间距DLs / 对局部阻力相邻影响系数C的影响47-51
• 4.3 局部阻力相邻影响机理分析51-52
• 4.4 本章小结52-53
• 第5章 相邻影响系数计算公式推导53-60
• 5.1 量纲分析法及其应用53-55
• 5.2 相邻影响系数的计算55-57
• 5.3 计算公式的验证57-58
• 5.4 本章小结58-60
• 第6章 结论与展望60-63
• 6.1 结论60-61
• 6.1.1 试验研究方面60
• 6.1.2 数值模拟研究方面60-61
• 6.1.3 理论分析方面61
• 6.2 本论文的主要创新点61-62
• 6.3 不足之处与展望62-63
• 参考文献63-65
• 致谢65-66
• 作者简历66

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本文编号：443632