相对粗糙度和雷诺数对90°弯管局部阻力系数的影响

• 作者: 姜敏 姬艳君 张昕 纪昌知
• 来源期刊: 水力发电学报
• 学科: 工学
• 关键词: 水力学 局部阻力系数 相对粗糙度 影响长度 数值模拟
• 年，卷（期）: 2013,（4）
• 页码范围: 88-93,152
• 分类号: TV131.2+1
• 语种: 中文

摘要

工程水力计算中的弯管局部阻力系数多为经验值,取值因来源不同而相差数倍,直接影响水力损失计算精度和工程造价.以90°圆弧弯管为研究对象构建模型,采用不同粗糙度钢管试验验证了三种k-ε紊流模型的正确性,在工程常用雷诺数范围3.2 ×104≤Re≤3.2×107和相对粗糙度范围0≤Δ/D≤0.002,模拟计算了不同相对粗糙度和雷诺数组合下的200余种工况的局部阻力系数.结果发现局部阻力系数与沿程阻力系数有类似的分区特征,存在光滑区、过渡区和粗糙区.在光滑区,局部阻力系数与雷诺数呈幂函数递减;在过渡区,局部阻力系数与雷诺数和相对粗糙度均有关;在粗糙区,局部阻力系数与相对粗糙度正相关,与雷诺数无关.局部阻力的影响长度在光滑管内随雷诺数增大呈非线性递增,在光滑管以外,随雷诺数的增大先递减然后趋于稳定,与相对粗糙度呈负相关.局部阻力系数与沿程阻力系数之间有一定函数关系,函数系数的变化仅与相对粗糙度有关.研究结果可为弯管局部损失的估算提供参考.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	张昕		26	320	9.0	17.0
2	纪昌知		1	17	1.0	1.0
6	姜敏		1	17	1.0	1.0
7	姬艳君		1	17	1.0	1.0