资源描述：
《90°弯管阻力系数的实验与数值模拟研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、90°弯管阻力系数的实验与数值模拟研究第22卷第2期山东建筑大学』文章编号:1673—7644~2007m2—0126—05Vo1.22No.2Avr.20(9O.弯管阻力系数的实验与数值模拟研究李涛,李安桂2(1.青岛科技大学机电工程学院,山东青岛266061;2.西安建筑科技大学环境与市政工程学院,陕西西安710055)摘要:利用试验和数值模拟方法,对通风空调中低雷诺数9弯管阻力力系数进行了研究,分析了管道中的压力分布和速度分布,探讨了空气通过局部构件产生阻力损失的变化规律和机理,测量了局部构件对上下游管段的影响长度,找出了对单个局部构件阻力
2、损失机理和变化规律.关键词:弯管;压力损失;局部阻力系数中图分类号.TB6文献标识码:ANumericalsimulationandexperimentalinvestigationofpressurelosscoefficientinHVACfittingsUTao.UAn.gui2(1.CollegeofElec~hanicalEng;neefjng,QingdaoUniversityofScienceandTechnology,QiIlgdao266061,China;2.SchoolofMunicipalandEnniroMentalE,
3、~rins,Xi'anUniversityofArchitecture&Technology,Xi'an710055,China)Abstract:Torevealthepxessurelossmechanism,turbulentflowsinfittingswithonebendwerestudiedbymeansofsolvingthethree—dimensionalReynolds—averagedNavier-Stokesequationsandexperiments,andanalyz—ingpxessureandveloc
4、itydistributinginducts.Theaffectingdistancewasmeasured.Thisstudynotonlyanalyz—esthehydrodynamiccharacteristicsincomb~ngbendsmoredeeply,butalsoprovidesscientificreferenceforfuturestudyofmechanismandprediction.Keywords:bends;pressureloss;locallosscoefficients0引言管道局部构件阻力系数是空调风道设
5、计计算中极为常见的水力参数.空调系统风道的特点是:管径(或当量直径)大,风速变化大;局部构件(弯管,三通,阀门等)数量多,各局部构件之间的间距短;弯管转弯半径小.这些特点决定了空调系统,特别是支风道的水力学特性:1)气流雷诺数不高.2)局部阻力损失远超过沿程阻力损失,是管道压力损失的主体.3)局部构件中以弯管,三通数量为多,局部阻力损失占系统局部阻力损失总量的40%60%.4)局部构件之间相互干涉严重,引起各局部阻力间的相互影响.基于以上特点,在风道设计计算中,局部阻力系数选择得是否合适,就会直接影响到管道系统的安全,经济运行.鉴于手册上的局部阻
6、力系数对应着流动阻力平方区,而在空调通风管道中,属于低雷诺数范围,因此给设计和调试人员带来了问题,即目前与实际相吻合的阻力系数和流量特性的数据资料为数不多.为此,本文的研究重点,就是通过实验研究,期望得到可以在实际工程设计的低雷诺数(Re<105)范围内应用的局部构件阻力系数,扩展其规律性认识,提收稿日期:2006—08—06作者简介:李涛(1979一),男,山东菏泽人,青岛科技大学机电学院过程装备与控制系助教,工学硕士,研究方向:室内环境控制技术,空调,通风系统节能.第2期李涛等:90~弯管阻力系数的实验与数值模拟研究127高工程设计的质
7、量.1实验方案9o.弯管测试系统图(图1)中规定测点位置如下:在弯曲管轴线所在的水平面内,上,下游弯管按弯管的传统约定分为内侧,~l-fl0;全部直管段,包括上游直管段,弯管间的直管段,下游直管段按顺流方向分为左侧,右侧.图190~弯管测试系统图实验所用风管材料为中间填充厚为5mill的聚乙烯泡沫塑料的双层镀锌铁皮矩形风管,内外表面刷白漆,表面光滑,绝对粗糙度K=0.025mm,使用插条连接,风管尺寸(长×宽×高)为2种:1.2m×0.5m×0.3m和1.2m×0.3m×0.5m,接口凹槽处用橡皮泥填充以保证风管系统的气密性.根据文献[1]的实测
8、研究,弯头下游的出口段中,在距离z出:50d(z出为弯头下游的出口距离;d为管道的流速当量直径)处,流速才能恢复到正常状况.否则实测的阻
