相同尺寸的管道雙車在不同間距下形成的縫隙流水力特性研究.pdf

1、隨著科技和現(xiàn)代社會的飛速發(fā)展，我國的經(jīng)濟(jì)規(guī)模不斷擴(kuò)大，國民環(huán)保意識也隨之不斷增強(qiáng)。傳統(tǒng)的交通運(yùn)輸方式—公路運(yùn)輸、鐵路運(yùn)輸、水路運(yùn)輸和航空運(yùn)輸，已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代社會的發(fā)展需求，而筒裝料管道水力輸送技術(shù)作為一種新型的節(jié)能環(huán)保的運(yùn)輸方式，是對現(xiàn)有交通運(yùn)輸方式的一種補(bǔ)充和完善，具有廣闊的發(fā)展前景。本文結(jié)合國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“管道縫隙螺旋流水力特性研究(51109115)”和“管道列車水力輸送能耗研究(51179116)”，采用理論分析和模型試

2、驗(yàn)相結(jié)合的方法，在不同間距條件下，對管道雙車的縫隙流進(jìn)行分析研究及其水力損失進(jìn)行了分析研究。得出主要結(jié)論如下:
　　1、流量相同間距變化時，在管道后車測試斷面和管道前車測試斷面，軸向流速分布具有以下特點(diǎn):軸向流速隨著測點(diǎn)距離管道中心距離的增大呈現(xiàn)先增后減，且隨著間距增大，軸向流速梯度趨于穩(wěn)定。同時，可以看出間距為50cm時軸向速度比間距為20cm和間距為80cm的軸向速度小。
　　2、流量相同間距變化時，在管道后車和前車測試

3、斷面，徑向流速分布具有以下特點(diǎn):間距為80cm時最為均勻，間距為50cm時次之，而間距為20cm時最不均勻隨著間距的變化，徑向流速分布密集區(qū)域基本一致，但是間距越大，密集區(qū)域越不明顯。
　　3、流量相同間距變化時，在管道后車和前車測試斷面，周向流速分布具有以下特點(diǎn):間距為20cm下前車、后車周向速度分布最為均勻，流速梯度最小，間距為50cm的次之，間距為80cm時最不均勻，流速梯度最大?？拷艿纼?nèi)壁和管道車外壁的測點(diǎn)周向流速變化較

4、大，不僅大小改變，方向也變化較大。隨著間距的增大，前后車之間的影響越來越小。
　　4、流量相同間距變化時，車間斷面的軸向流速分布有如下規(guī)律:間距為80cm時軸向流速分布，比間距為50cm和20cm時更為均勻，而間距為50cm和80cm時的管道前車斷面軸向流速分布類似，間距為20cm時管道雙車車間環(huán)隙軸向流速分布最不均勻，且與其他兩個間距的分布相比有較大差異。同時，可以看出間距為50cm時軸向速度比間距為20cm和間距為80cm的軸

5、向速度小。
　　5、流量相同間距變化時，車間斷面的徑向向流速分布有如下規(guī)律:徑向流速分布密集區(qū)域基本趨于一致，徑向流速分布隨著間距的增大，有先密集后趨于稀疏的分布特征。
　　6、流量相同間距變化時，車間斷面的周向流速分布有如下規(guī)律:間距為20cm下的雙車車間環(huán)隙斷面周向速度分布最為均勻，流速梯度最小，間距為50cm的次之，間距為80cm最不均勻，流速梯度最大。隨著間距的增大，雙車車間環(huán)隙斷面周向流速分布的密集區(qū)域越來越明顯。

6、
　　7、相同流量下測試段內(nèi)軸向速度的沿程分布圖可以看出，對流量不同情況下，軸向速度在測試段內(nèi)的變化基本可以分為4個階段;從三個間距的速度沿程分布可以看出，雙車之間相互影響的范圍在35cm～50cm之間:間距過小，雙車相互影響，導(dǎo)致軸向速度發(fā)生變化較大，周向和徑向速度影響較大，導(dǎo)致能耗增加;間距過大，雙車之間相互影響小，但是不經(jīng)濟(jì)且不利于實(shí)際運(yùn)用。因此從這點(diǎn)考慮雙車運(yùn)行的最佳間距應(yīng)在35cm～50cm之間。
　　8、在不同間

7、距、不同流量的條件下，管道水流在測試段內(nèi)水力損失變化趨勢是一致的，即隨著距離的增加，水力損失也不斷的增加。在間距相同的情況下，流量越大，測試段內(nèi)水流的水力損失也越大;管道水流經(jīng)過第一個管道車時的水力損失小于管道水流經(jīng)過第二個管道車時的水力損失。
　　9、當(dāng)流量相同的情況下，間距不同，管道水流經(jīng)過管道車時水力損失，隨間距的增加先減小后增加，在本文中，間距為50cm時，水力損失最小，水力損失增幅亦最小;當(dāng)間距為80cm時，水力損失最大