对称Y型管管内充满度对管壁影响的数值模拟实验研究

发布时间：2021-08-20 21:46

　　借助有限元分析软件,在对称Y型分支输水管件中,以管内充满度对管壁的影响为研究对象进行了数值模拟实验研究。模拟了管内水气二相流状况和管壁形变状况,并对不同充满度下的模拟结果进行比较。计算结果表明,在管内流量一定的条件下,管内充满度为0.65左右时,管内水流对管壁影响较小。 

【文章来源】：甘肃科学学报. 2020,32(04)

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

管件模型示意图

为初步了解管内水流流态,模拟得到管内水体体积分数和流线,如图2所示(以充满度0.5的情况为例)。结合2图可以看出,管内水流在进水管段较为平缓,流过管件分岔处后,由于惯性作用,水流冲击出水管道内侧,且由于管道流向的突然改变,水体受挤压后在出水管内侧上涌,液面最高处明显高于入水口。相应的,出水管外侧的液面则明显下降。流经一定路程后由于重力作用,液面下降直至流出出水口。

结合压强云图及散点图可以看出,管件两肋处出现低压区,两出水管道内侧交接处则出现高压区。当充满度上升时,由于流速下降,管壁所受最大压强减小,最低压强上升。当充满度高于0.65后,由于管内流速变化幅度减小,且管内水流越来越接近满管流,压强分布状况变化幅度减小。但同时,由于管内水深增大,出水管道交界处的高压区面积增大。由此可见,管件状况受管内水流流速和水深共同影响,有必要对管壁及管内流场进行流固耦合分析,以进一步探究过流量一定时,充满度对管壁的影响。

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
[1]Y型管节点数值模拟及疲劳强度分析[D]. 王雷.华中科技大学 2008



本文编号：3354287