重力作用下沿程出流多孔流体分布管流动特性研究

发布时间：2020-04-14 03:25

【摘要】：多孔流体分布管是一种用来分配主管道内流体的装置,被广泛应用在各行各业之中。多孔流体分布管的出流均匀程度是评价系统优良的重要指标之一。多孔流体分布管的沿程压力分布情况是多孔流体分布管出流特性的研究内容之一,它直接影响多孔流体分布管的出流均匀度。本文对有铺设坡度的多孔流体分布管压力分布进行研究,同时结合前人研究成果分析多孔流体分布管压力曲线变化规律。从流量偏差率出发,研究多孔流体分布管最大铺设长度和最佳铺设坡度的变化规律。应用计算机软件,模拟多孔流体分布管流场和压力场的变化情况。主要研究结论如下:(1)根据能量方程建立的考虑坡度的多孔流体分布管压力水头公式。针对可以忽略流速水头的多孔流体分布管,对多孔流体分布管压力水头公式求导,并分析压力水头曲线变化规律。结合三种长径比不同的多孔流体分布管的实验数据,得出压力水头曲线可大致分为三种类型。第一种:单调递减曲线,多孔流体分布管压力水头极大值点位于管道入水口,压力极小值点位于管道末端;第二种:单调递增曲线,多孔流体分布管压力极大值点位于管道末端,压力极小值点位于管道入水口;第三种:下凹曲线,压力水头曲线先下降后上升,压力极小值点位于管道中间某一处,极大值点位于管道两端。(2)通过分析最大压力水头与最小压力水头出现的位置,将多孔流体分布管压力曲线进一步划分为五种变化情况。Ⅰ型曲线,I≤0,I L/Hf ≤,多孔流体分布管压力水头沿程下降,末端压力水头最小,首孔压力水头最大;Ⅱ-a型曲线,I0,0IL/Hf1,末端孔口压力水头小于首孔压力水头,多孔流体分布管压力水头先下降后小幅度上升;Ⅱ-b型曲线,I0,IL/Hf=1,末端孔口压力水头等于首孔压力水头,都是最大压力水头,多孔流体分布管压力水头先下降后上升;Ⅱ-c型曲线,I0,1IL/Hf(m·z+ 1),多孔流体分布管压力水头先小幅度下降,而后大幅度增加,末端孔口压力水头最大;Ⅲ型曲线,I0且,IL/Hf≥(m·z + 1),多孔流体分布管压力水头沿程增加,末端压力水头最大。(3)从流量偏差率和工作水头偏差率的角度出发,研究分析了多孔流体分布管的最大铺设长度和最佳铺设坡度。分析了铺设坡度、压力水头、孔口间距对铺设长度和铺设坡度的影响规律,可供多孔流体分布管系统设计时参考。(4)通过FLUENT软件对多孔流体分布管压力场和流场进行模拟,分析得出多孔流体分布管压力变化和流场变化情况。与前文理论分析与实验结果对比来看,分析结果是一致的、合理的。
【图文】：

示意图,多孔流,出流,试验装置

(b) (c)图 2-1 沿程出流多孔流体分布管试验装置示意图Fig.2-1 Schematic diagram of experimental device of perforated pipe2.3 试验方案的设计

多孔流,分布管,能量方程

图 3-1 多孔流体分布管示意图Fig.3-1 The diagram of perforated pipes-1 建立坐标系，以第一个小孔为原点，水平方向和垂直方向分布管沿程压力变化情况。根据能量方程可以建立多孔流体水头表达式[16]： 2 12mzzxxVPP
【学位授予单位】：石河子大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TV134

【参考文献】