气体分配管降阻设计方案
正文共： 1760字 11图 预计阅读时间： 5分钟 之前我们做过一个流线型设计的案例，今天我们继续针对一个实际案例展开讨论。假设母管的接口尺寸Φ114mm，三个支管的尺寸分别为Φ83mm、Φ60mm和Φ60mm，母管和支管分别和设备连接，假设支管的背压是相等的。现有初始方案如下，评价其阻力特性并提出改进方案。 管内介质为空气，按FLUENT软件默认设置，已知母管入口流速0.9326m/s，各支管出口背压0Pa。 首先，看一下整体的迹线，如下图。在母管的顶部必然存在流动死区和涡流区，必然会消耗主流的能量。 分别看一下各支管所在截面的速度情况，在转角处存在涡流区，边界层分离，这会消耗主流能量，增加管道阻力。-------------------------------- ------------------------------------ --------------------再看一下进出口的压降，全压降约为5Pa，静压降约为12Pa。-------------------------------- ------------------------------------ ---------------------------------------------------- ------------------------------------ -------------------- 由于流动方向的改变，我们试着将方案做如下改进（先不考虑加工难度和成本问题），此时流体的转向变得柔和，避免了突然转向，而用弯管过渡。 先看一下改进后的整体流线，显得柔和多了，但是在弯管内侧还是有边界层分离，再进行流线型改进可以完全消除。 再看一下各支管所在截面的速度分布，在弯管内侧存在低速区（涡流），如前所述，可以通过流线型改进来消除。-------------------------------- ------------------------------------ ---------------------------------------------------- ------------------------------------ ---------------------------------------------------- ------------------------------------ -------------------- 我们将以上两种方案的出口流量分配和进出口压降对比如下，可以看出，两种方案各支管的流量分配基本一致，但是阻力损失改进前显著高于改进后。另外，从速度云图可以看出改进前支管出口的速度存在偏流，改进后均匀多了，从这一点看对设备运行也是有利的。 著作权归作者所有，欢迎分享，未经许可，不得转载
首次发布时间：2023-07-05
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