不同条件下歧管流量分配情况
对于歧管设计而言，流量的分配是一个非常重要的环节。歧管作为一个固定的结构，当各个支管无法进行调节时，不同的母管流量，不同温度下各支管的流量分配会如何变化？今天，我们用一个简单的案例试分析一下，需要说明的是，案例的结果没有实际工程意义，仅供参考，本案例仅提供分析思路。
建立如下二维平面模型，母管内径20mm，长度500mm，出口1和出口2内径分别为30mm和20mm，长度为450mm。
介质为干空气，分别考虑两种条件，第一种是30℃空气，不同母管流量；第二种是定流量0.1165kg/s，不同的空气温度。 这里选择SST k-ω模型，边界层网格首层高度使得Y+尽可能靠近1。读者也可以选用其他的湍流模型，对应的Y+要求也有所不同，网格划分进行适应性修改。 入口设定为速度入口边界，出口设定为压力出口边界，表压为0。上述的条件体现在边界条件的设置，比如本案例湍流边界采用湍流强度I和水力直接Dh来设定，不同的流量（不同速度影响雷诺数），不同的温度（不同密度、黏度影响雷诺数）下，对应的湍流边界进行相应设置。
首先，我们看一下不同母管流量下（空气温度30℃，密度1.165kg/m3，黏度1.864e-5Pa·s），两个出口的流量分配变化情况。可以看出，两个出口的流量分配并不是恒定的，随着流量的增加，支管流量分配不均匀性会增加。 其次，我们看一下不同温度下（空气流量0.1165kg/s），两个出口的流量分配变化情况。可以看出，两个出口的流量分配并不是恒定的，相同的流量下，随着温度的增加，支管流量分配不均匀性有所减小。 由此可见，一个固定的歧管结构对于变工况并不具备可调节性，实现对各种工况的流量分配控制还是有难度的。
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首次发布时间：2023-07-05
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