不同体表比的管道车在有压管道内运行时的水流流速特性研究

发布时间：2017-08-04 09:15

  本文关键词：不同体表比的管道车在有压管道内运行时的水流流速特性研究

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【摘要】：为了研究管道车在管道中运行时的水流流速特性，本文基于国家自然科学基金项目《管道缝隙螺旋流水力特性研究》（51109155）和国家自然科学基金项目《管道列车水力输送能耗研究》（51179116），对不同体表比的管道车在有压管道内运行时的管内水流流速特性进行了研究。试验结果表明： 1.管道中的水流流速是三维分布的,不同体表比的管道车运行时三维速度的整体趋势相似。轴向速度是以断面中心为圆心的大小圆环，流速从断面中心向壁面递减，，测试断面下半部分的流速较上半部分流速大。相比轴向速度，周向速度和径向速度都比较小，周向流速的方向变化较大，径向流速在管壁处变化较大。 2.管道车在测试断面上游时，测试断面的水流流速相对比较稳定，受管道车的影响不大。 3.管道车在测试断面下游时，管道车刚通过测试断面时，对测试断面的水流影响较大，其中管道中心处的轴向速度减小最为明显；在测试断面极轴上，有随管道车体表比的增大，测点的轴向速度整体上有增大的趋势；极半径越小的测环受管道车的影响越大，在管道车体表比较小时，测环上测点的轴向速度明显减小。 4.同一体表比的管道车，流量的变化对管道中水流流速的影响十分明显，流量越大，轴向速度越大，且轴向速度的梯度分布越密集，对周向速度及径向速度的影响不大。 5.同一流量下，同一体表比的管道车，管道中的水流速度与管道车的输送荷载有关，在管道车的输送荷载达到一定程度时，轴向速度及周向速度在一定范围内减小。 6.不同体表比的管道车在通过测试断面时对管道中的水流产生影响，对管道中心处的流速影响较大，水流的三维速度均有变化，且轴向速度变化最为明显，表现为管道车体表比越小，轴向速度减小的越多，在管道车运行一定距离之后，三维速度均恢复到管道车未通过测试断面时的状态。 本论文的研究结果是管道车运动时，管内水流流场研究的一部分，该研究成果可为今后进行更为深入的分析管内水流流场提供基础，同时为管道运输在实际生产中的应用提供理论依据。
【关键词】：管道车 体表比 水流流速 水力输送
【学位授予单位】：太原理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TV134
【目录】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-11
• 第一章 绪论11-19
• 1.1 课题的研究背景11-12
• 1.2 管道水力输送技术的研究概况12-17
• 1.2.1 浆体管道水力输送技术12-14
• 1.2.2 型料管道水力输送技术14-15
• 1.2.3 筒装料管道水力输送技术15-17
• 1.3 本文的研究方法和内容17-19
• 第二章 管道试验系统19-25
• 2.1 管道车的设计19
• 2.2 试验系统19-20
• 2.3 测试仪器20-23
• 2.3.1 激光多普勒测速仪20-22
• 2.3.2 电磁流量计22-23
• 2.4 测点布置23-24
• 2.5 试验方案24-25
• 第三章 管道车在管道中运行时的水流流速特性研究25-67
• 3.1 不同体表比的管道车在测试断面上游的水流流速特性研究25-39
• 3.1.1 数据分析25-27
• 3.1.2 不同体表比的管道车在测试断面上游的三维速度分布27-35
• 3.1.2.1 不同体表比的管道车在测试断面上游的轴向速度分布情况27-30
• 3.1.2.2 不同体表比的管道车在测试断面上游的周向速度分布情况30-32
• 3.1.2.3 不同体表比的管道车在测试断面上游的径向速度分布情况32-34
• 3.1.2.4 不同体表比的管道车在测试断面上游时特殊点的流速变化情况34-35
• 3.1.3 不同体表比的管道车在测试断面上游时极轴上的流速特性35-37
• 3.1.4 不同体表比的管道车在测试断面上游时同一测环上的流速特性37-39
• 3.2 不同体表比的管道车在测试断面下游的水流流速特性研究39-67
• 3.2.1 不同体表比的管道车在测试断面下游的三维速度分布39-51
• 3.2.1.1 不同体表比的管道车在测试断面下游的轴向速度分布情况39-43
• 3.2.1.2 不同体表比的管道车在测试断面下游的周向速度分布情况43-46
• 3.2.1.3 不同体表比的管道车在测试断面下游的径向速度分布情况46-49
• 3.2.1.4 不同体表比的管道车在测试断面上游时特殊点的流速变化情况49-51
• 3.2.2 不同体表比的管道车在测试断面下游时极轴上的流速特性51-53
• 3.2.3 不同体表比的管道车在测试断面下游时同一测环上的流速特性53-56
• 3.2.4 管道车在不同流量条件下测试断面的流速特性研究56-59
• 3.2.4.1 管道车不同流量时测试断面的三维速度分布56-58
• 3.2.4.2 同一型号管道车不同流量时测试断面 X 轴上轴向速度分布58-59
• 3.2.5 不同荷载的管道车在同一流量条件下测试断面的流速特性研究59-64
• 3.2.5.1 同一流量不同荷载的管道车在测试断面的三维速度分布60-64
• 3.2.5.2 不同荷载同一流量的管道车在测试断面 X 轴上轴向速度分布64
• 3.2.6 不同体表比的管道车在管道中运行时对水流的影响范围64-67
• 第四章 结论与建议67-69
• 4.1 结论67-68
• 4.2 建议68-69
• 参考文献69-75
• 致谢75-77
• 攻读硕士期间的主要研究工作77
• 1．攻读硕士期间参加的科研及工程项目77
• 2. 攻读硕士期间发表的论文77

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 王秀兰;许振良;;粒度对浆体管道输送稳定性的影响[J];辽宁工程技术大学学报;2005年S2期

2 于志永,赵利安;美国煤浆体管道检测方法的新进展[J];管道技术与设备;2005年05期

3 张继军;桂晓莉;;浆体管道磨损机理研究[J];甘肃科技;2011年01期

4 赵晓凤;;浆体管道输送技术及应用[J];甘肃冶金;2007年04期

5 张扬;;我国交通运输业发展现状及能源消费趋势分析(下)[J];节能与环保;2012年02期

6 张雪兰;孙西欢;李永业;;筒装料管道水力输送环隙流场特性试验研究[J];重庆交通大学学报(自然科学版);2014年01期

7 林愉,陶燕;水平同心型料管道输送的数学模型[J];化工矿物与加工;2001年10期

8 甄云军;寿国华;萄普列夫;;长距离浆体管道磨蚀率预测[J];化工矿物与加工;2008年05期

9 徐雨晴;何吉成;王长科;;33年来中国铁路运输行业的大气污染物排放[J];环境科学;2011年05期

10 吴湘福;矿浆管道输送技术的发展与展望[J];金属矿山;2000年06期

本文编号：618763