加速管道流瞬态壁面摩擦阻力及湍流行为实验研究

通风管道摩擦阻力修正的探讨 (2)

圆形螺旋风管系采用宽为10cm的镀锌钢带绕制成,有单层与两层风管中央保温材料构成的双层保温风管两种型式。圆形螺旋风管的摩擦阻力的大小决定于咬口接缝制作模具,实验曲线表明:由于各种口径风管的制作模具不同,所以摩擦阻力曲线排列无理论规律,必须对其各别测定。另外又表明,圆形螺旋风管摩擦阻力虽略大于普通镀锌钢板摩阻,但很接近。目前此风管用多于船用空调系统,每根长5m。

广西大学实验报告 姓名 院专业班 年月日 实验内容指导教师 一、实验名称： 管道流动阻力的测定 二、实验目的： 1.学习u型压差计的使用； 2.学习测量闸阀和90°弯头的局部阻力损失（hf`）的方法，计算局部阻力系 数（ξ），学习直管阻力损失（hf）的测定方法，计算出摩擦系数（λ）和 雷诺准数（re），在双对数坐标纸上作λ-re关系曲线； 3.学习流量计的标定。 三、实验原理： 流体在管道中流动时，由于粘性力与涡流的存在，必然会引起能量的损失，这 些损失可分为两类，即直管（沿程）阻力损失（hf）和管件的局部阻力损失（hf`）。 1、直管阻力损失 流体在圆形管流动时的阻力损失可用范宁公式计算： ]/[ 2 2 kgj u d l hf（1） 式中：λ——摩擦系数 l——直管长[m] d——管内径[m] u——管内流速

在亚临界压力条件下,针对ф28.6mm×5.8mm的优化四头内螺纹管内汽-水两相流进行水平绝热条件下的摩擦阻力特性研究。研究结果表明,干度和系统压力对内螺纹管内的两相流摩擦压降影响显著。干度增大,则两相摩擦倍率增大;压力增大,两相摩擦倍率减小;当压力接近临界压力时,两相摩擦倍率接近于1。优化四头内螺纹管在相同工况下的两相流摩擦压降小于普通内螺纹管。当其应用于垂直管屏换热设备时,压力损失中摩擦压降所占比例将会减小,从而加大重位压降的影响程度,使得换热设备在特定工况下具有自补偿特性,从而形成良好的水动力条件。

在亚临界压力条件下，针对φ28．6mm×5．8mm的优化四头内螺纹管内汽．水两相流进行水平绝热条件下的摩擦阻力特性研究。研究结果表明，干度和系统压力对内螺纹管内的两相流摩擦压降影响显著。干度增大，则两相摩擦倍率增大；压力增大，两相摩擦倍率减小；当压力接近临界压力时，两相摩擦倍率接近于1。优化四头内螺纹管在相同工况下的两相流摩擦压降小于普通内螺纹管。当其应用于垂直管屏换热设备时，压力损失中摩擦压降所占比例将会减小，从而加大重位压降的影响程度，使得换热设备在特定工况下具有自补偿特性，从而形成良好的水动力条件。

探讨了柯列勃洛克公式摩擦阻力因数的解法和初值的选取,研究了2000户以下庭院枝状燃气管道的编程计算。

设计了一种梯形截面的新型螺旋型湍流促进器,分析了速度、湍动能、湍流耗散率、压力、壁面剪切力等物理量的指标变化以及在流场中的分布状态,结合数值模拟分析法探索螺旋型湍流促进器强化传质过程的作用机理,并与传统半圆形截面螺旋型湍流促进器的流体动力学性能和能耗进行了对比。研究表明,梯形截面螺旋型湍流促进器流场的最大速度为1.44m/s,湍动能平均值为0.023k,壁面剪切力平均值为9.55pa,轴向压力降与壁面剪切力的比值为165；半圆形截面螺旋型湍流促进器流场的最大速度为1.17m/s,湍动能平均值为0.02k,壁面剪切力平均值为7.35pa,轴向压力降与壁面剪切力的比值为155；梯形截面的螺旋型湍流促进器流场的流体动力学性能要优于半圆形截面螺旋型湍流促进器,且压力降与壁面剪切力相比增加幅度较小,即相对阻力更小,在满足强化传质要求的同时消耗更少的能量。

对矩形窄缝通道内高压两相摩擦阻力特性开展实验研究,分析摇摆运动对矩形窄缝内两相摩擦阻力的影响。结果表明:摇摆运动条件下,两相摩擦阻力会随着摇摆运动而呈现近似正弦的波动,两相摩擦阻力波动时均值与静止条件下的相等;摇摆运动引起的摩擦阻力相对变化量随着全液相雷诺数、含汽率、摇摆周期的增大而减小,随着摇摆幅值的增大而增大;摩擦阻力相对变化量与最大摇摆角加速度没有明显单调关系。提出用于计算摩擦阻力相对变化量的经验关系式。

矩形窄通道广泛应用于紧凑式换热器设计中,其内空气-水两相流动摩擦阻力受简谐摇摆运动影响而与稳定状态不同。笔者通过实验研究了摇摆运动条件下矩形窄通道内绝热两相流摩擦压降特性。结果表明:层流区(分液相雷诺数rel1400)摩擦压降没有明显的周期性波动。lee-lee模型能较好地用于摇摆条件下平均摩擦压降的预测,但不能用于周期性变化摩擦压降的动态预测。通过分析大量实验数据的变化规律,基于奇斯霍姆c(chisholm)关系式,拟合得到了摇摆条件下瞬时摩擦压降经验关系式,其预测值与实验值有较好的一致性。

在经改制过的ms-t3000摩擦磨损试验机上,以黄铜为摩擦副,对热型连铸技术制备的单晶铜进行载流摩擦磨损试验,研究了电流对单晶铜导线载流摩擦磨损行为的影响。结果表明:电流强度对单晶铜干摩擦磨损行为有显著影响。电流在0~15a范围内,随着电流的增加,摩擦系数与磨损率变化基本一致,呈现先减少后增加的趋势。电流较小时,接触电阻也比较小且较稳定;电流高时,接触电阻比较大,波动剧烈,而且有电弧出现。单晶铜导线在带电条件下的主要磨损形式为磨粒磨损、粘着磨损以及以电化学作用为主的氧化磨损或腐蚀磨损。

以蒸馏水流过内径分别为168μm和399μm的不锈钢微管,研究了微管壁面温度分布和壁面轴向导热特征.依据微面热成像技术,用红外热像仪获得了恒定雷诺数和不同加热功率下微管壁面温度分布图.用一个简化的数学模型表示了壁面轴向导热和流体对流传热关系.实验和理论分析表明微管内壁面轴向导热量微小,与液体对流换热相比可以忽略.

管道流体阻力的测定‘ 管道流体阻力的测定 一(实验目的 1.掌握测定流体流动阻力的一般实验方法; 2.测定直管摩擦系数λ及管件的局部阻力系数ξ; 3.验证在一般里湍流区内λ与,e的关系曲线(ξ,d为定值)。 二(实验装置 图1实验装置图 "1",、本实验有、1各二套装置，每套装置上设有二根测试用的管路，流体(水) 流量用孔板12 或文氏管流量计测量，由管路出口处的调节阀,调节其流量。 ,、管路上设置三组,型差压计，分别用来测定流量、直管阻力和管件局部阻力 相应的静压差，从测压孔引出的高低压管间有平衡阀相连，其连接情况及平衡阀的 安装位置见图c。差压计指示液有水银和四氯化碳。 三(基本原理和方法 不可压缩性流体在直管内作稳定流动时，由于粘滞性而产生摩擦阻力，即直管 阻力。流体在流经变径、弯管、阀门等管件时，由于流速及其方向的变

管道气体流动阻力计算

管道流体阻力的测定 一．实验目的 1.掌握测定流体流动阻力的一般实验方法； 2.测定直管摩擦系数λ及管件的局部阻力系数ξ； 3.验证在一般里湍流区内λ与ｒe的关系曲线（ξ／d为定值）。 二．实验装置 图1实验装置图 １、本实验有 " 2 1 1、"1各二套装置，每套装置上设有二根测试用的管路，流体（水）流量用孔板 或文氏管流量计测量，由管路出口处的调节阀５调节其流量。 ２、管路上设置三组ｕ型差压计，分别用来测定流量、直管阻力和管件局部阻力相应的静压差， 从测压孔引出的高低压管间有平衡阀相连，其连接情况及平衡阀的安装位置见图c。差压计指示液有 水银和四氯化碳。 三．基本原理和方法 不可压缩性流体在直管内作稳定流动时，由于粘滞性而产生摩擦阻力，即直管阻力。流体在流经 变径、弯管、阀门等管件时，由于流速及其方向的变化而产生局部阻力。在湍流状态下，管壁的粗糙 度也影响流

本文简介了美国弗吉尼亚(州)dot试验采用喷砂机喷射钢砂的方法,增强道路路面的滑动摩擦阻力。这对沥青路面和混凝土路面的滑动摩擦阻力来说是个关键性的问题。

以聚丙烯、epdm为原料,采用熔融共混法制备了pp/epdm复合材料。通过xrd、偏光显微镜和旋转流变仪等检测手段,研究epdm含量对pp/epdm共混物结晶及动态流变行为的影响。结果表明,epdm显著提高了共混物的冲击强度,但拉伸强度与弯曲强度明显降低。其中,当epdm质量分数为10%时,共混物的冲击强度为58.156kj/m2,较pp提高了约20倍;随着epdm含量的增加,共混物的球晶结构受到不同程度破坏,当epdm质量分数为25%时,球晶结构破坏严重。同时,随着epdm含量的增加,共混物的结晶温度降低。pp/epdm熔体的复数黏度均随着角频率的增加而下降,表现为剪切变稀现象,材料为假塑性流体,epdm的加入使得共混物的弹性模量和黏性模量增大。

研究等宽管道中,磁场、可渗透壁面、darcy速度和滑动参数,对流体稳定流动的综合影响.假设管道中流动的流体是均匀的、不可压缩的newton流体.利用beavers-joseph滑动边界条件,得到控制方程的解析解.详细地讨论了磁场、可渗透性、darcy速度和滑动参数对轴向速度、滑动速度和剪应力的影响.可以看出,hartmann数、darcy速度、多孔参数和滑动参数,在改变流动方向,进而改变剪应力方面,起着至关重要的作用.

针对简谐脉动层流条件下矩形通道内的阻力特性进行理论和实验研究。基于脉动条件下矩形通道内层流流动的数学模型,分析了脉动周期、脉动振幅等因素对摩阻常数的影响,并进行实验验证。结果表明:脉动层流摩阻常数与脉动周期、脉动振幅、通道高宽比和流体性质有关;层流摩阻常数理论值与实验值相吻合,脉动周期越小或相对振幅越大,层流摩阻常数的峰值越大、谷值越小,层流摩阻常数脉动的幅度越大。

用非开挖方式向钢管道内穿插薄壁聚乙烯内衬是目前可选择的恢复旧燃气管道使用功能的最好方法。穿插施工的分段作业使得聚乙烯内衬不可避免地要从管内跨越若干管道缝隙。缝隙处的聚乙烯内衬因无钢管支撑而独自承受管道内压,其承载行为将影响穿插结构的安全。本文的计算分析表明,在管道内压作用下,该穿插结构的径向膨胀变形主要集中在缝隙处的聚乙烯内衬上,且管道缝隙尺寸、管道内压和内衬壁厚对穿插结构的承载行为均有显著影响,为此在穿插施工前应就此进行详细的定量设计

以蒸馏水流过内径分别为168μm和399μm的不锈钢微管,研究了微管壁面温度分布和壁面轴向导热特征.依据微面热成像技术,用红外热像仪获得了恒定雷诺数和不同加热功率下微管壁面温度分布图.用一个简化的数学模型表示了壁面轴向导热和流体对流传热关系.实验和理论分析表明微管内壁面轴向导热量微小,与液体对流换热相比可以忽略.

通过对五家沟煤矿进行的通风阻力测试,所获得的工字钢支护巷道的实测数据的基础上,运用spss软件,采用bootstrap重样方法统计分析,对其进行了聚类分析、异常值的箱线图分析、kolmogorov-smirnova检验和shapiro-wilk检验。统计结果表明:在所获得的实测数据中,在剔除实测数据中存在的极端值和异常值之后,通过两种检验方法得出摩擦阻力系数不服从正态分布。采用bootstrap重样抽样方法,对其进行统计计算,得出了摩擦阻力系数取值范围为[0.0070,0.0132]n.s2/m4。将该摩擦阻力系数的统计结果应用于官地煤矿,通过实测与应用算出的百米摩擦风阻进行比较及相关性分析,相关性是高度显著的,验证了其正确性,从而提高了矿井工字钢巷道摩擦阻力系数计算的准确性和可靠性,对矿山的通风安全管理具有重要的指导意义。

采用冷压烧结粉末冶金法,以300mpa的压力进行初压,在氢气保护气氛下于烧结温度为950℃,3h下烧结,然后冷却至室温后再以300mpa的压力进行复压制备出铜石墨合金材料.通过电滑动磨损试验及扫描电子显微镜分析等方法研究了铜石墨合金材料的磨损性能,探讨其磨损机制.结果表明:在试验参数范围内,试样的磨损量随着试验载荷、速度及电流密度的增加而增大;在载流条件下电流产生的电弧热是其磨损量增加的主要因素;石墨和铅以单质形式存在有利于摩擦副之间的润滑和提高其耐磨性能;合金的磨损机制主要为磨粒磨损、电侵蚀磨损和黏着磨损.