对旋转弯曲管道中的脉冲流动进行了数值模拟

旋转曲线管道内湍流流动结构和传热特性研究的开题报告开题报告：旋转曲线管道内湍流流动结构和传热特性研究一、研究背景作为一种常用的工业管道，旋转曲线管道已被广泛应用于流体输送、换热等领域。

然而，在高速旋转曲线管道中，湍流流动结构产生的不稳定因素会增强，在设计和优化过程中需要进一步研究湍流流动结构和传热特性。

二、研究内容1. 旋转曲线管道内流动结构的数值模拟：采用计算流体动力学（CFD）方法，对旋转曲线管道内湍流流动行为进行数值模拟，研究旋转曲线管道内的二次流、弯曲压力等湍流特性。

2. 实验验证：通过设计制造实验装置，在实验室中进行试验，对数值模拟得到的结果进行验证。

3. 传热特性的研究：在考虑旋转曲线管道内湍流流动结构的前提下，研究旋转曲线管道内的传热特性，分析旋转曲线管道内传热系数的影响因素。

三、研究意义1. 对于提高工业生产效率和优化设计具有重要价值。

2. 对于理解旋转曲线管道内湍流流动结构和传热特性具有重要意义。

3. 对于旋转曲线管道工程应用提供理论基础和技术指导。

四、研究方法1. 数值模拟数值模拟是研究旋转曲线管道内湍流流动行为的基本方法。

采用CFD方法对旋转曲线管道内流动的不稳定性、二次流等湍流特性进行分析。

2. 实验验证设计制造实验装置，在试验中对数值模拟得到的结果进行验证。

3. 实验测量通过实验测量，获得旋转曲线管道内的传热系数等物理参数，从而研究旋转曲线管道内的传热特性。

五、研究计划1. 文献调研及研究背景分析（1月）2. 旋转曲线管道内湍流流动结构的数值模拟（4-6月）3. 实验装置的设计制造（7-9月）4. 实验验证及测量（10-12月）5. 结果分析及撰写论文（1-2月）六、预期成果1. 旋转曲线管道内湍流流动结构的数值模拟结果.2. 旋转曲线管道内传热特性的实验测量结果.3. 一篇毕业论文及相应的科研成果报告。

七、参考文献1.陈伟强, 杨立珍, 钟宏伟,等. 旋转曲管道内二次流结构数值研究[J]. 流体力学, 2008, 14(2):24-28.2.闫思宇, 李稳, 周镭. 旋转曲管道内层流和湍流传热[J]. 热力学学报,2010,31(1):112-116.3.田慧, 单传辉. 基于CFD的旋转曲管道内流场数值模拟与分析[J]. 洛阳师范学院学报(自然科学版), 2015, 29(1):94-97.。

弯管流量计水流特性的数值模拟及流量系数的试验研究的
开题报告
一、课题研究背景及意义
弯管流量计是一种常见的流量测量仪器，被广泛应用于石油、化工、电力等工业领域。

通过测量弯管内流体的压差，利用伯努利方程计算流量。

然而，不同工况下弯
管流量计的流量系数往往存在较大的偏差，影响测量精度。

为了更准确地预测弯管流量计的水流特性，本课题计划进行数值模拟，探究弯管内流体流动的各项参数对流量测量的影响，并与实验结果进行对比，验证数值模拟的
可靠性，为实现弯管流量计的快速准确测量提供理论指导。

二、研究内容及技术路线
1. 数值模拟部分
（1）建立弯管流量计的三维数值模型；
（2）基于ANSYS Fluent软件，采用k-ε湍流模型对弯管流量计的水流特性进行
数值模拟；
（3）对流场中的压力、速度、流线、涡旋及湍流强度等参数进行分析，探究其
对流量测量的影响。

2. 实验部分
（1）搭建实验装置，同时测量弯管流量计的入口、出口压力差和流量；
（2）通过实验数据计算弯管流量计的实际流量系数；
（3）与数值模拟结果进行对比，验证数值模拟的可靠性。

三、预期成果
本课题的预期成果包括：
（1）建立弯管流量计的三维数值模型，并基于ANSYS Fluent软件开展数值模拟；
（2）探究弯管流量计内部流体流动的各项参数对流量测量的影响，发现并分析
影响流量系数的主要因素；
（3）通过实验数据计算弯管流量计的实际流量系数，与数值模拟结果进行对比，验证数值模拟的可靠性；
（4）提供弯管流量计的水流特性分析及快速准确测量的理论指导。

90°弯管流动加速腐蚀的实验和数值模拟张凌翔;周克毅;徐奇;司晓东;林彤【摘要】针对超\\超超临界机组给水、疏水系统的流动加速腐蚀(FAC)问题,采用了实验和数值模拟相结合的方法来分析90°弯管的腐蚀情况.实验中,利用电化学方法测得不同入口速度下弯管的FAC速率,并对实验数据分析;利用数值模拟的方法,计算出不同入口速度下弯管的流场;最后,基于M.I.T模型,在常温条件下简化90°弯管的FAC模型,结合场协同理论从流体动力学角度分析了弯管不同位置的FAC分布的特点及影响因素,得出在沿流动方向上传质系数越高,指向截面中心的径向速度越大,弯管FAC速率越大.【期刊名称】《化工学报》【年(卷),期】2018(069)012【总页数】9页(P5173-5181)【关键词】数值模拟;模型简化;流体动力学;流动加速腐蚀;弯管【作者】张凌翔;周克毅;徐奇;司晓东;林彤【作者单位】东南大学能源与环境学院,江苏南京 210096;东南大学能源与环境学院,江苏南京 210096;东南大学能源与环境学院,江苏南京 210096;东南大学能源与环境学院,江苏南京 210096;东南大学能源与环境学院,江苏南京 210096【正文语种】中文【中图分类】TK224.9引言流动加速腐蚀（FAC）是指在碳钢或低合金管道中，由于单相流体或汽液双相流体的流动使得管壁表面的铁离子从表面脱离的现象[1-3]。

该腐蚀现象通常发生在超\超超临界机组的给水和疏水系统以及核电厂的二回路冷却系统，会使得管壁局部变薄，进而发生破裂[3]。

影响FAC的因素主要分为流体动力学因素、环境因素、材料因素和几何形状四类[4]。

流体动力学因素主要包括流速、Reynolds数、传质系数、剪切应力以及湍动量大小等；环境因素主要包括温度、pH和含氧量等；材料因素主要是指管壁基体材料中合金材料的含量；几何形状主要是指管道形状引起的流场差异。

第46卷第2期 2021年4月天然气化工一C1化学与化工NATURAL GAS CHEMICAL INDUSTRYVol.46 No.2Apr. 2021•开发应用•弯管内天然气水合物颗粒螺旋流动特性数值模拟李立军，赵书华，丁博洋，饶永超，王树立(常州大学石油工程学院，江苏常州213000)摘要：螺旋流动较普通管流对固体颗粒具有更大的输送能力，但流动也更为复杂，尤其是在管道弯管处。

采用RNGk+模型和DPM模型，对流体携带颗粒螺旋流动经过水平90°弯管时的流动特性进行了数值模拟，其中起旋器为短扭带，扭率为6.2、7.4、8.8,水合物颗粒粒径为0.06 mm、颗粒质量流量为10-6kg/s;将模拟结果与实验结果进行了对比验证，并系统分析了速度、湍流强度及水合物颗粒质量浓度的分布情况。

结果表明，由于起旋器的作用，速度极大值被分成两个区域，后随螺旋流的衰弱逐 渐向管道中心处融合；由于螺旋流与离心力的共同作用，速度极大值区域在弯管中发生偏移，流体湍流强度和掺混程度显著增 强；在螺旋流的影响下，水合物颗粒均勻地分散在近壁面处；相比于无起旋器的管道，流体对颗粒有着更强的携带能力，且扭率 越小螺旋流携带能力越大，颗粒越不易沉积在管壁上。

关键词：螺旋流；弯管；水合物颗粒;扭带；数值模拟中图分类号：TE832 文献标志码：A 文章编号：1001-9219(2021)02-81-06Numerical simulation of swirl flow characteristics of gas hydrate particles in elbow LI Li-jun, ZHAO Shu-hua, DING Bo-yang, RAO Yong-chao, WANG Shu-H(School of Petroleum Engineering, Changz rsity, Changzhou 213000, Jiangsu, China)Abstract: Swirl flow has more conveying capacity for solid particles than ordinary pipe flow, but the flow is also more complex, especially at the elbow. RNG k-s model and DPM model were used to simulate the flow characteristics of the swirl flow of the fluid carrying particles passing through a horizontal 90° elbow. The rotating device is a short twisted band with twist rates of 6.2, 7.4 and 8.8, the hydrate particle size is 0.06 mm and the particle mass flow rate is 106 kg/s. The simulation results were compared with the experimental results, and the velocity, turbulence intensity and hydrate particle mass concentration distributions were systematically analyzed. The results indicate that the velocity maxima was divided into two regions due to the role of the rotating device, and then gradually merged into a region at the center of the pipe with the weakening of the swirl flow. The velocity maxima region was shifted in the elbow and the turbulence intensity and the mixing degree of the fluid in the swirl flow of the elbow were significantly enhanced due to the combined action of the swirl flow and centrifugal force. Under the influence of the swirl flow, the hydrate particles were uniformly dispersed near the wall. Compared with the pipeline without twisted band, the fluid has stronger carrying capacity for the particles. And also the smaller the twist rate, the greater the carrying capacity of swirl flow, and the more difficult the particles were to deposit on the pipe wall.Keywords: swirl flow; elbow; hydrate particle; twisted band; numerical simulation管道输送是天然气输送的主要形式之一。

旋转弯曲管内流动的数值模拟武晓云;孙斌;赖尚丁;武兴斌【期刊名称】《化学工程》【年(卷),期】2012(40)2【摘要】为了分析弯曲管内流动的稳定性、解的分支产生以及流动类型的变化,对正方形断面弯曲管内的流动进行了数值模拟计算.这个流动除了外墙以外的其他墙壁随着弯曲管中心轴旋转,沿着管的轴向具有压力梯度.使用波谱分析法对内圆筒旋转和由压力综合作用下所产生的流动进行了计算.流动是以螺旋泵为模型的.获得了断面二次流动的变化规律,相对于断面中心线得到了2涡流,4涡流,8涡流以及非对称的流动类型,并获得了多重解.对得到的解,进行了线性稳定性分析,并且求解了流量的变化特性.%To analyze the stability of flow in curved duct, multiple solutions, bifurcation of the flow, various types of the secondary flow, etc, the Taylor-Dean flow through a curved duct of square cross-section was investigated numerically by using spectral method, in which the walls of the duct except the outer wall rotate around the centre of curvature and an azimuthal pressure gradient was imposed. The flow may be considered as a model of the screw pump. The steady flow patterns of the induced secondary flow and the flux through duct were obtained. It shows that the secondary flow in a cross-section consists of two-vortex, four-vortex, eight-vortex or even non-symmetric vortex with respect to the centre line of the cross-section. The multiple solutions of the flow were also obtained in certain regions of the flow parameters. The linear stability analysis of theflow was carried out, and the solutions for flow variation were obtained, which may be realized in an actual flow.【总页数】5页(P56-60)【作者】武晓云;孙斌;赖尚丁;武兴斌【作者单位】宁波大红鹰学院机械与电气工程学院,浙江宁波315175;东北电力大学能源与动力工程学院,吉林吉林132012;宁波大红鹰学院机械与电气工程学院,浙江宁波315175;浙江和协精工有限公司,浙江杭州310022【正文语种】中文【中图分类】TB126【相关文献】1.基于ABAQUS的汽车铝合金车轮旋转弯曲试验的数值模拟 [J], 王良模;陈玉发;王晨至;王清政2.90°弯曲圆管内流动数值模拟 [J], 樊洪明;张达明;赵耀华;胡家鹏3.单相驱动的弯曲旋转超声电机数值模拟及试验 [J], 高建民4.多次弯曲循环下细径管结构变化对管内流动的影响分析 [J], 任旭东;徐李华;温雯;王小刚;曾祥兵;廖彬5.基于OpenFOAM的旋转弯曲通道内流动的数值模拟 [J], 马玉辉;田夫;王晓放因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。