不同距径比下管道后车环隙螺旋流脉动强度特性

筒装料管道水力输送是现代物流业中出现的一种新型物料运送方式,有着特殊的优势.通过模型试验的方法,对管道双车在不同距径比SD条件下后车所形成的同心环隙螺旋流的轴向、垂向、横向速度脉动强度分布特性进行了研究.结果 表明:随着SD的增加,轴向、垂向和横向速度脉动强度的平均值、极差基本保持稳定,标准差、变异系数呈现减小的变化规...     

含聚丙烯酰胺的管道螺旋流流动特性试验

为了解聚丙烯酰胺(PAM)对管道螺旋流流动特性的影响,搭建管道试验系统和制作多导叶式局部起旋装置,使用5孔直头球形测针和1套水压力测压系统,测量含PAM管道螺旋流的管道边壁静水压强和测针内动水压强,分析管道螺旋流流速分布、输固能力和压力特性。结果表明:加入少量PAM(100 mg/L)之后,管道螺旋流的流速分布相比清水发生变化,管道螺旋流发展过程(产生—发育成型)延长67%,管道螺旋流的输固能力增大79.1%～91.5%,阻力损失降低18.0%～23.8%。     

水沙非均质流水平管道流动临界速度研究

为研究水沙非均质流管道流动的临界速度,在分析前人非均质流管道输沙试验研究成果的基础上,利用数据回归方法建立水沙非均质流管道流动的堆积界限速度计算模型,同时通过分析费祥俊阻力公式,采用求导方式,给出了水沙浆体阻力最小临界速度计算式。然后利用相关学者的若干组数据,对所提出堆积界限速度和阻力最小临界速度的计算值和试验值进行对比。结果表明,作者提出的堆积界限速度和阻力最小临界速度的预测值与实测值的偏差大都不超过15%。最后分析了堆积界限速度和阻力最小临界速度随颗粒粒径、管道直径和浆体输送浓度变化的规律,得出随着颗粒粒径减小,两者差距逐渐变小;随着管道直径变大,两者差距逐渐变大;随着输送浓度变大,堆积界限速度呈略微变小的趋势,而阻力最小临界速度则呈显著增大的趋势。     

管道非恒定流摩阻损失研究

非恒定流计算中摩阻项不能准确描述瞬交流的真实物理现象，多年来人们一直在寻求非恒定流摩阻的精确度和计算方法。目前国内对这方面的研究比较少，为了促进该研究的进一步发展，总结了非恒定流摩阻项改进方面已取得的成果，并在此基础上提出了一些新的思路和研究方法，并获得了一些初步成果。     

圆管螺旋流输沙特性试验研究

螺旋流的流速分布有着与普通平直流不同的特点 ;运用圆管螺旋流的特性可以在管道中实现高浓度 ,远距离的泥沙输送。本文在试验的基础上对螺旋管流中的流速分布、泥沙的起动、起旋以及输沙等特性进行了研究 ,同时进行了理论分析 ,探讨了螺旋流高浓度输沙的可能性。     

不同导流条安放角条件下筒装料管道水力输送试验研究

筒装料管道水力输送作为一种洁净环保高效的水力输送方式,已日益受到人们的重视.目前,管道水力输送技术已广泛应用于各工业领域,是一种有利于我国国民经济可持续发展的新型的管道水力输送方式.本文着重研究了管道车在不同导流条安放角条件下的各种水力特性,为筒装料管道水力输送的进一步研究提供一定的理论依据.     

立轴漩涡多圈螺旋流速度分布的研究

本文引入分离变量法,研究了立轴旋涡的速度随径向、轴向的变化规律,并给出切向、径向和轴向速度的表达式。对立轴旋涡的多圈螺旋流现象,通过试验测量和速度分布计算两种方法进行了描述,二者定性一致。结果表明,立轴旋涡流场的切向速度占优,在流体质点从水面向下运动的过程中,围绕涡轴旋转十余圈,在进水口附近转为轴向流动。旋涡水面线的计算结果与实测值吻合较好。     

固体物料管道水力输送的研究进展与应用

固体物粒的管道水力输送是一种新兴的极有前途的科学技术。根据国内外的有关研究工作，本文探讨了管道水力输送的机理，综述了管道固液两相流动中流动状态、临界流速及阻力损失等方面的研究进展，并对上海理工大学建成的两相流管道输送实验台及其应用作了简要介绍。     

圆管螺旋流的流场特性试验研究

该试验选择了两种圆管螺旋流局部起旋器方案，并在不同流量工况下分别进行了试验。在试验的基础上，对其管段内的流速分布与压力分布进行了分析，从而揭示了起旋器管段内流场分布的特性。为实际运用螺旋流输沙技术解决泥沙淤积问题提供了理论依据。     

不同直径比管道车运移时的水力特性

筒装料管道水力输送作为一种新型管道水力输送技术,通过在料筒两端分别安装带有万向滚珠的支撑,成功解决了料筒在管道中的悬浮问题并降低了磨损。以直径比为0.5、0.6、0.7、0.8的管道车为研究对象进行试验分析。结果表明:对于既定的管道,流量存在一个阈值Q_中,当流量小于阈值时,管道车的平均速度随直径比的增大而增大,当流量大于阈值时,随着直径比的增大,管道车的平均速度表现为先减小后增大的变化趋势,在直径比为0.6左右时,管道车的平均速度最小;管道车在载荷、流量、车长和导流条安放角等参数一定的条件下,随着直径比的增大,总能耗表现为先减小后增大的趋势,总能耗最小值出现在直径比为0.6的工况附近。     

不同体表比管道车运移时的水力特性研究

筒装料管道水力输送是一种新兴的管道水力输送技术,管道车又是筒装料管道水力输送的主要部件之一,为优化其结构,降低能耗,针对不同体表比的管道车在管道内运移时的水力特性进行了试验研究。结果表明:管道车平均速度随体表比的增大而增大,几乎呈正比的线性关系;不同体表比的管道车在运移过程中同一测点压强随时间的变化规律基本相似,但压强开始下降的时间点与不同体表比有紧密的关系,体表比越大,压强下降的时间点越早;体表比的不同不会改变沿程水流压强的整体下降趋势,体表比为14.2的管道车单位长度能耗最小。     

表面活性剂对气液两相螺旋管流流动特性的影响

为了考察阴离子型表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)对气液两相螺旋管流流动特性的影响,该文用实验研究了不同浓度的SDS溶液体系气液两相螺旋管流的流型转变及压降规律。实验装置为由有机玻璃圆管制成的长2 m内径23 mm的实验段,以SDS水溶液和空气为实验介质,气液相折算流速均为0―2.5 m/s,SDS溶液质量浓度10―90 mg/kg,螺旋流由5种不同型号的金属螺旋叶轮诱导产生。利用直接观察和高速摄像相结合的方法观测流型的变化,并用液柱式压差计测量实验管段上下游间压差,实验在常温常压条件下进行。实验共得到螺旋线状流、螺旋波状分层流、螺旋轴状流、螺旋弥散流4种流型,与未添加表面活性剂体系相比较,并未得到螺旋泡状流和螺旋团状流这两种流型。同时,随着SDS溶液浓度的增大,气液两相螺旋流逐渐向螺旋弥散流流型转变,这是因为低浓度的SDS溶液随着其浓度的增大,气液界面张力逐渐减小,而气液掺混程度则会不断增大。此外,与未添加表面活性剂体系相比较,添加了SDS体系的气液两相螺旋管流压降梯度将会减小。最后,阐述了气液两相螺旋管流强化天然气水合物生成的研究及应用现状,并针对多相流研究现状,提出了气液两相流相间传热特性应成为今后研究热点等建议。     

淹没双丁坝间水流结构特性PIV试验

为探讨淹没双丁坝对坝间水流的影响,采用粒子图像测速(PIV)系统对坝间水平面流场进行了测量,并对坝间水流结构进行了分析。结果表明:丁坝间距与丁坝长度的比值d/B(B为定值)对坝间漩涡中心位置、坝间回流区及涡量分布有着显著影响;d/B越大,坝间"漩涡"中心越接近坝头线;坝间回流区宽度随d/B增大而增大,零速度线基本呈线性关系且其斜率随d/B增大而减小,同时回流区流速也随之发生很大变化;上游丁坝头附近出现最大负涡量而在下游丁坝头附近出现最大正涡量。     

双重介质二维不定常渗流研究

本文采用傅立叶变换方法,求得了弱可压缩液体在双孔介质中二维不定常渗流的拉氏空间解,研究了非稳态变换双重介质裂缝储量比ω和介质间传导系数λ对无限导流垂直裂缝井的压力及压力导数的影响,绘制了影响因素的敏感性曲线,并对早期及晚期的结果进行近似,为试井分析提供了理论基础。     

掺气水流声速的研究

采用一维双流体模型,利用小扰动原理研究了压力波在水气两相泡状流中的传播规律。针对水利工程中高速掺气水流的特点,对方程进行合理模化和封闭。详细分析了掺气浓度、压力、扰动频率、相间相互作用力对掺气水流中声波传播速度和衰减的影响。结果表明,适当的掺气浓度会使掺气水流的声速显著降低;压强的减小和相间传热的增强可使声速减小、衰减加快;虚拟质量力主要影响高频声速,并使声波衰减减慢。     

固体颗粒在螺旋管流中的分布特性

二维天然挟沙水流由于重力引起的沉速作用,形成浓度上低下高的不均匀分布。对螺旋管流,可从流场的特点分析出固粒分布的中心对称与上下对称性。通过质量平衡微分方程的求解实例,说明其挟带浓度比普通平直管流高得多的固粒的力学原理是重力产生的沉速消失,而代之以低约两个数量级的扩张速度,从而形成沿迥转半径的较均匀的固粒分布。固粒沿截面分布的对称性与沿迥转半径分布的均匀性导致螺旋管流挟带固粒的高浓度,从理论上说明了螺旋管流可挟带高浓度的真实原因,更突出了研究螺旋管流输移固粒的深远意义。     

基于固液两相流模型的泥石流流速垂向分布研究

泥石流流速的垂向分布是泥石流运动理论中的核心问题之一。以固液两相流模型为基础,分析了泥石流中两相速度相等与不等条件下的本构关系和泥石流流速垂向分布的计算方法;在二维恒定均匀流的条件下,考虑两相之间的相互作用,推导层流和紊流流态下泥石流中液相和固相速度的垂向分布公式,并采用不饱和水石流的试验数据进行了验证。结果表明:泥石流两相之间的速度差异是描述两相之间相互作用的根本所在;泥石流固相浓度与本构关系中的模化参数均有关联,是流速垂向分布计算中的重要参量;基于两相流模型的泥石流流速垂向分布公式比现有公式更具普遍意义,且其计算结果能与试验数据较好吻合。