粗糙度对幂律流体湍流沿程阻力系数的影响

• 作者: 康艳蓓 张浩 许岩
• 来源期刊: 煤气与热力
• 学科: 工学
• 关键词: 相对粗糙度 沿程阻力系数 非牛顿流体 管道截面形状 幂律流体
• 年，卷（期）: 2018,（8）
• 所属期刊栏目: 燃气输配与储运
• 页码范围: 49-54
• 页数: 6页
• 分类号: TU996.6
• 字数: 4105字
• 语种: 中文

摘要

针对4种不同形状截面管道(圆形截面、三角形截面、矩形截面和梯形截面)中的非牛顿幂律流体湍流流动沿程阻力系数进行研究.采用CFX软件进行数值模拟,通过改变流体的流速得到不同的雷诺数,模拟湍流状态时,不同相对粗糙度和不同雷诺数组合下的多种工况,分析流体在管道中的沿程阻力系数与管道内壁相对粗糙度的关系.结果显示,不同形状截面管道内沿程阻力系数均随相对粗糙度的增大而增大,且增幅随着相对粗糙度的增加而减小,最后逐渐趋于稳定.在相对粗糙度较小区域,沿程阻力系数随着雷诺数的增加相应减小.在相对粗糙度和雷诺数较大的粗糙区,沿程阻力系数仅与相对粗糙度有关,而与雷诺数无关,最终逐渐趋于定值,进入阻力平方区.在相对粗糙度较大区域,各截面管道中同一相对粗糙度对应的沿程阻力系数基本相同,说明较粗糙管道更早进入阻力平方区.在当量直径相同的4种不同形状的截面管道中,圆形截面管道内非牛顿幂律流体首先进入阻力平方区.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	张浩	山东建筑大学热能工程学院	19	24	3.0	3.0
5	许岩	山东大学基建部	9	24	3.0	4.0
6	康艳蓓	山东建筑大学热能工程学院	3	7	2.0	2.0