管道弯曲 (IL)
等温流体系统中的管道弯曲。
类型: EngeeFluids.IsothermalLiquid.Pipes.PipeBend
图书馆中的路径:
|
说明
程序块 管道弯曲 (IL) 模拟等温流体网络中弯曲管道的流体力学。可以定义管道的特性,从而计算由于摩擦和管道曲率造成的水力损失,并模拟可压缩流体的流动。
管道曲率损失因子
弯曲管道断面的局部阻力(压力损失)系数包括管道旋转角的修正系数 和管道弯曲系数 :
,
在该区块中,系数 的计算方法如下:
,
其中 是通道旋转角度(度),即 Bend angle 参数的值。
系数 是根据实验数据计算得出的—根据 Crane [1],在通道旋转角度为 90°时,所求系数与弯曲半径 和管道直径 之比关系表:
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 是根据工业钢材与管道直径关系的表格数据内插得出的[1]。下表总结了工业钢管中湍流流体流动的摩擦系数数据。
公称尺寸(毫米) | 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 |
管道角度修正系数适用于弯曲半径与管道直径之比在 1 到 24 之间的弯管(管道)。在此范围之外,则使用最近邻法进行外推。
层流状态下的摩擦损失
对于 A 端口和 B 端口的流动,压力损失表达式相同。
在弯管处为层流状态,或雷诺数低于临界雷诺数 时,弯管处的压力损失按以下方式确定:
,
其中
-
- 流体的动态粘度。
-
- 摩擦系数常数(达西系数),在层流状态下等于 64。
-
- 管道内液体的密度。
-
- 管道直径
-
- 管道弯曲部分(弯管)的长度,定义为弯曲半径与通道(弯管)旋转角度的乘积: 。
-
- 管道横截面积, 。
-
- 是相应端口的质量流量。
端口
A - 入口或出口端口
等温流体
等温流体端口对应弯管中的流体入口或出口。此区块没有内部方向性。
B - 入口或出口接口
等温流体
等温流体端口对应弯管中流体的入口或出口。此区块没有内部方向性。
参数
管道直径 - 管道直径
0.01米(默认值) | "正标量
管道直径。
弯曲半径 - 弯曲半径
0.04 m(默认值) | "正标量"。
弯管形成的圆的半径。
弯曲角度 - 弯曲角度
90°(默认)` |正标量
。
通道旋转或管道弯曲的角度。
内表面绝对粗糙度 - 弯管内壁的粗糙度
15e-6 m(默认值)。
该参数用于确定达西系数,通过该系数可确定紊流状态下的局部阻力。
流体动态可压缩性 - 考虑流体的动态可压缩性
关闭(默认) | 开启
参数定义是否考虑液体的动态可压缩性。在考虑液体动态可压缩性的情况下,短时间内通过管块的质量流量可以是可变的,并由液体密度的变化决定。管道弯曲部分的体积是恒定的。在所有区块的等温流体元件库中,流体密度被视为压力的函数。
初始液体压力 - 初始时刻的液体压力
0.101325兆帕(默认值)* - 初始时刻的液体压力
初始时刻管道内的液体压力。
依赖关系
要使用该参数,请选择*流体动态可压缩性*复选框。