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Pipe Bend (IL)

等温流体系统中的管道弯曲。

blockType: EngeeFluids.IsothermalLiquid.Pipes.PipeBend

图书馆路径:

/Physical Modeling/Fluids/Isothermal Liquid/Pipes & Fittings/Pipe Bend (IL)

资料描述

在街区里 Pipe Bend (IL) 对等温流体网络中弯曲管道的流体力学进行了建模。 可以以这样的方式确定管道的特性,以便计算由于摩擦和管道曲率引起的液压损失,以及模拟可压缩流体的流动。

管道曲率损失系数

通道的弯曲区段的局部阻力(压力损失)系数包括用于通道旋转角度的校正因子 和通道弯曲系数 :

,

在系数块 计算如下:

θθ ,

哪里 θ -以度为单位的通道旋转角度,弯曲角度 参数的值。

比率 它是根据实验数据计算的-所需系数对弯曲半径之比的依赖性表。 到管径 根据起重机数据[1],用于90°的通道旋转角度:

pipe bend il 1

1 1,5 2 3 4 6 8 10 12 14 16 20 24

20

14

12

12

14

17

24

30

34

38

42

50

58

摩擦系数 它根据技术钢的表格数据进行插值,具体取决于管道直径[1]。 下表显示了在由技术钢制成的管道中具有发展湍流的流体流动的摩擦系数数据。

公称尺寸(mm) 5 10 15 20 25 32 40 50 72,5 100 125 150 225 350 609,5

摩擦系数

.035

.029

.027

.025

.023

.022

.021

.019

.018

.017

.016

.015

.014

.013

.012

通道旋转角度的校正因子对于弯曲半径与管道直径之比在1到24范围内的弯曲管道(通道)是有效的。 在此范围之外,使用最近邻外推方法。

层流状态下的摩擦损失

对于端口 AB 中的流量,压力损失表达式相同。

在管道弯曲处层流状态的情况下,或雷诺数低于临界值 ,管道弯曲处的压力损失确定如下:

μλρ ,

哪里:

  • μ -液体的动态粘度。

  • λ -摩擦系数(达西系数)的常数,对于层流状态为64。

  • ρ -管道内液体的密度。

  • -管道直径。

  • -管道(弯管)弯曲段的长度,定义为弯曲半径与通道(弯管)旋转角度的乘积: θ .

  • -管道的横截面积, π .

  • -适当端口处的质量流量。

湍流状态下的摩擦损失

对于湍流发达的流动,或者雷诺数超过临界值 ,弯管中的压力损失确定如下:

ρ ,

哪里 -达西的摩擦系数。 它由经验Haaland方程近似,由内表面的绝对粗糙度(参数 内表面绝对粗糙度 的值)确定。 压降在管段的一半处,在端口 A 和内节点之间,以及在内节点和端口 B 之间。

不可压缩液体的压降

在不可压缩流体的情况下,管道弯曲处的压力损失确定如下:

.

可压缩液体的压降

在可压缩流体的情况下,在计算弯曲处的压力损失时也考虑弯曲管道内部的压力。 :

质量守恒

在不可压缩流体的情况下,保持通过块体的质量流量。:

在可压缩液体的情况下,块的入口和出口处的流速差异由管道弯曲段(管道弯曲)内液体密度的变化确定:

ρ

哪里 -管道弯曲段的体积(弯管),其定义为管道横截面积与弯管长度的乘积, .

港口

A-输入或输出端口通:q[<br>] 等温液体

等温流体的端口对应于进入管道弯曲的流体的入口或出口。 该块没有内部取向。

B-输入或输出端口通:q[<br>] 等温液体

等温流体的端口对应于进入管道弯曲的流体的入口或出口。 该块没有内部取向。

参数

管径-管径通:q[<br>] 0.01m(默认) | 正标量

管径。

弯曲半径—通道的弯曲半径:q[<br>] 0.04m(默认) | 正标量

管的弯曲形成的圆的半径。

弯曲角度—通过的弯曲角度:q[<br>] 90°(默认) | 正标量

道的旋转角度或管道的弯曲。

内部表面绝对粗糙度-弯曲管道通道壁的粗糙度:q[<br>] 15e-6m(默认)

该参数用于确定Darcy系数,Darcy系数用于确定湍流状态下的局部阻力。

流体动力学可压缩性-考虑液体通过的动态可压缩性:q[<br>] 禁用(默认情况下) | 已启用

参数确定是否将液体的动态可压缩性考虑在内。 在液体的动态可压缩性的情况下,在短时间内通过块体的质量流量可以是可变的,并且由液体密度的变化确定。 曲管段的体积恒定。 在所有块中的等温流体组分的库中,流体的密度被认为是压力的函数。

初始液体压力-初始时刻液体的压力:q[<br>] 0.101325MPa(默认值)

初始时刻管内液体的压力。

依赖关系

要使用此选项,请选中 流体动力学可压缩性 选项的复选框。

文学作品

  1. 克兰公司 流体通过阀门,配件和管道TP-410的流动。 克兰公司, 1981.