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管道泵入流管段截面示意

由于管道壁面的阻滞作用,边界层油液的流速很小,几乎为0,而管道中心的油液流动速度很大,大于先前边界条件设置的均匀来流平均速度,仿真所得管道内流速分布符合圆管内层流的速度分布规律,由此说明了仿真模型的选择及参数设置的正确性。

ca88手机版厂为了进一步分析弯型管道内流场的流动状态,选取管道内0角为30°、60°、90的横截面如图1所示,分别进行仿真分析,其速度与压力云图如图2所示。

图1:弯管横截面位置示意图

弯管横截面位置示意图

图2:流体横截面速度云图和压力云图

流体横截面速度云图和压力云图

通过观察弯管及其附近的液流断面速度云图可以看出,液流通过弯管时,弯管外侧的流速大于弯管内侧的流速,这是由于流体质点受管道的变形产生离心力的作用,有向外运动的趋势,而靠近管壁由于粘附力的作用速度很小。而通过观察压力云图可以更加明显的看出管道内径向压力梯度的变化过程。当液压油未到达弯管部位时,管道内压力均匀分布,到达弯管后,弯管使液压油的流向发生改变,由于流体质点流动到管道弯曲部位,产生离心力的作用,众多流体质点向外运动并推挤外侧壁面,故弯管外侧压力沿程增大,而管道内侧的压力则沿程减小,ca88手机版液压油在离开弯型管道后压力重新均匀分布,可见局部弯管阻碍所造成的压力损失在整个管程损失中所占比重较大。

为了更加直观的反映出不同管径和不同曲率半径液压管道的压力损失,我们采用表格1来进行统计分析。

表1:不同弯管压力损失比较

序号

管径d/mm)

曲率半径(r/mm)

压力损失Ap/pa )

1

10

64

9.326x10s

2

22

64

7.832x10s

3

22

96

6.294x105

通过对表1中所列的不同尺寸的弯管进行仿真分析,比较其相互间的不同,来探究不同弯型管道对能量损失影响的差异。由表1中列出的压力损失仿真结果可以得出液压油液流经弯管的总损失会随着局部弯管弯曲段的曲率半径的增大而减小;压力损失随着过流直径的减少而增大。当管径和管长相同时,曲率较大的弯曲部分由于对液流速度方向的改变更缓慢,内部流体质点向外推挤外侧壁面的趋势更弱,液流速度受影响的程度更小,因此,造成的压力损失也更小。在进行管道布置时,在空间条件允许的条件下,应尽量采用较大的安装曲率半径,相邻的局部阻碍最好不要相隔太近,以免增大损失。高地隙喷雾机液压系统管道较长,弯管处较多,因此,按上述方法对管道进行合理布置显得十分必要。


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点击次数:  更新时间:2018-01-11 09:26:13  【打印此页】  【关闭