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不同雷诺数条件下静止管道车环状缝隙流场数值模拟

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振动与冲击 2021年第3期40卷 10-18页

作者：贾晓萌孙西欢李永业太原理工大学水利科学与工程学院太原030024

为了探究雷诺数对于静边界环状缝隙流场的影响,采用Fluent软件对雷诺数为115513、154018、192522三种工况下静止管道车环状缝隙流场进行了数值模拟,并通过物理试验进行验证,结果表明:同一雷诺数条件下,在环状缝隙入口处流速最大,之后沿... 详细信息

为了探究雷诺数对于静边界环状缝隙流场的影响,采用Fluent软件对雷诺数为115513、154018、192522三种工况下静止管道车环状缝隙流场进行了数值模拟,并通过物理试验进行验证,结果表明:同一雷诺数条件下,在环状缝隙入口处流速最大,之后沿管道车车身方向,环状缝隙流流速呈现先减小后增大的变化趋势,且环状缝隙流流速大于管道内水流的平均流速;各横断面环状缝隙流场均以管道中心呈同心圆分布,即半径相同的各点环状缝隙流流速值大致相同,且从管道车壁面到管壁面方向环状缝隙流流速呈现二次抛物线的变化形式;不同雷诺数条件下,管道内压强值沿程变化趋势大致相同,管道车上游位置处压强沿程呈现逐渐降低的变化趋势,环状缝隙内部和管道车下游位置处的压强值沿程呈现先升高后降低的变化趋势;随着雷诺数的增加,环状缝隙流流速值与压强值和涡量值均呈现出逐渐增大的变化趋势;数值模拟结果同试验结果基本吻合,两者所得环状缝隙流流速最大相对误差不超过7%,表明通过数值模拟来研究管道车环状缝隙流场的方法是可行的。

关键词：雷诺数环状缝隙流管道车数值模拟试验验证

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阶梯螺旋孔口式孔板消能降压装置性能

农业机械学报 2009年第2期40卷 71-75页

作者：延耀兴孙西欢阎庆绂太原理工大学水利科学与工程学院太原030024

提出一种管道孔板消能装置,利用孔板扭转形成阶梯螺旋孔口使水流强制扭转,因水流在短距离内瞬间作较大角度的扭转而形成强度较大的螺旋流,其消能降压比率较高,并可在较大范围内进行调节,是一种农业节水灌溉管道系统消能降压装置,可用于... 详细信息

提出一种管道孔板消能装置,利用孔板扭转形成阶梯螺旋孔口使水流强制扭转,因水流在短距离内瞬间作较大角度的扭转而形成强度较大的螺旋流,其消能降压比率较高,并可在较大范围内进行调节,是一种农业节水灌溉管道系统消能降压装置,可用于农业节水灌溉供水系统和其他类似需要消能降压的管道系统。

关键词：阶梯螺旋孔口消能降压装置特性

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局部起旋器内部旋流特性试验研究

水力发电学报 2011年第2期30卷 72-77页

作者：李永业孙西欢阎庆绂太原理工大学水利科学与工程学院太原030024

螺旋流管道输固在一定程度上可以解决传统管道输送方式存在的高浓度与低能耗的矛盾。起旋器是螺旋流产生的重要装置,采用模型试验与理论分析相结合的研究方法,对其内部的旋流特性进行了研究。结果表明:导流片对流速和涡量变化都有重要... 详细信息

螺旋流管道输固在一定程度上可以解决传统管道输送方式存在的高浓度与低能耗的矛盾。起旋器是螺旋流产生的重要装置,采用模型试验与理论分析相结合的研究方法,对其内部的旋流特性进行了研究。结果表明:导流片对流速和涡量变化都有重要影响。导流片附近速度梯度较大;在同一断面,雷诺数相同时,各方向的流速等值线图十分相似,且各方向的流速等值线密集区域都出现在导流片附近;同时随着导叶片的逐渐扭曲,旋涡向圆管中心靠近。其结论对圆管螺旋流输固具有重要的参考价值。

关键词：水力学螺旋流局部起旋器导叶管道

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农业灌溉供水系统中的非定常流动

农业机械学报 2006年第7期37卷 66-68,89页

作者：延耀兴阎庆绂孙西欢太原理工大学水利科学与工程学院

农业供水系统在供水的起始和终了瞬间,系统内会出现具有瞬变流动特征的非定常流动,给正常灌溉带来不利影响甚至发生事故。通过试验研究,给出了一定条件下的供水系统起始和终了瞬间过程的非定常流动特性,分析了产生原因和主要影响因素,... 详细信息

农业供水系统在供水的起始和终了瞬间,系统内会出现具有瞬变流动特征的非定常流动,给正常灌溉带来不利影响甚至发生事故。通过试验研究,给出了一定条件下的供水系统起始和终了瞬间过程的非定常流动特性,分析了产生原因和主要影响因素,提出了简单可行的控制方法。

关键词：农业供水系统非定常流特性

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管道车不同荷重时筒装料管道水力输送特性

农业机械学报 2008年第12期39卷 93-96,92页

作者：李永业孙西欢延耀兴太原理工大学水利科学与工程学院

针对目前农产品运输中存在的主要问题,提出了一种具有应用前景的筒装料管道水力输送技术。对管道车不同荷重时筒装料管道水力输送的一些水力特性进行了试验研究,结果表明,荷重与管道车平均速度几乎呈反比的线性关系,并且发现管道内各断... 详细信息

针对目前农产品运输中存在的主要问题,提出了一种具有应用前景的筒装料管道水力输送技术。对管道车不同荷重时筒装料管道水力输送的一些水力特性进行了试验研究,结果表明,荷重与管道车平均速度几乎呈反比的线性关系,并且发现管道内各断面液体的压力变化,与管道车荷重也有密切关系。

关键词：水力输送特性荷重管道车

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管道车在不同雷诺数条件下的输送特性

排灌机械工程学报 2011年第4期29卷 343-346,358页

作者：王锐孙西欢李永业太原理工大学水利科学与工程学院山西太原030024

针对传统运输工具存在的能源危机问题,提出了筒装料管道水力输送技术,设计了一套旨在研究管道车输送特性的智能试验系统.通过对管道车进行动力学分析,划分了管道车的运动阶段,揭示了管道车运动的主要动力来源.采用理论分析与模型试验相... 详细信息

针对传统运输工具存在的能源危机问题,提出了筒装料管道水力输送技术,设计了一套旨在研究管道车输送特性的智能试验系统.通过对管道车进行动力学分析,划分了管道车的运动阶段,揭示了管道车运动的主要动力来源.采用理论分析与模型试验相结合的方法,探讨了管道车在不同雷诺数条件下的输送特性.试验结果表明:随着雷诺数的增大,管道车的运行速度、环状缝隙流速以及管内水流速度都增大,但增大的幅度不同,即环状缝隙流速的增幅最小,管内水流速度次之,管道车速度的增幅最大.当管道车运行速度、环状缝隙流速以及管内水流速度三者相等时,管道车的运行是最平稳的.此外,随着雷诺数的增大,管道车的输送量呈现先增大后减小的趋势,雷诺数范围在160 000～210 000时,输送量最大.最后,根据质量守恒定律建立了管道车在不同雷诺数条件下运动的数学模型,并与试验结果进行了对比分析,其最大相对误差不超过9%.

关键词：管道车输送特性雷诺数水力输送管道

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有压管道内串列管道双车的运移速度

排灌机械工程学报 2021年第1期39卷 50-55页

作者：贾晓萌孙西欢李永业太原理工大学水利科学与工程学院山西太原030024

为了完善和发展筒装料管道水力输送技术,通过物理模型试验和理论分析相结合的方法研究有压管道内串列管道双车的运移速度的影响因素.结果表明:随着雷诺数、管道车直径、车身长度的逐渐增大,管道双车的运移速度均呈现出逐渐增大的变化趋... 详细信息

为了完善和发展筒装料管道水力输送技术,通过物理模型试验和理论分析相结合的方法研究有压管道内串列管道双车的运移速度的影响因素.结果表明:随着雷诺数、管道车直径、车身长度的逐渐增大,管道双车的运移速度均呈现出逐渐增大的变化趋势;而随着荷重的增加,管道双车的运移速度逐渐降低;不同车间距下管道双车的运移速度小于单个管道车的运移速度,且随着车间距的不断增大,管道双车的运移速度逐渐增大并向单个管道车的运移速度靠拢.采用多元回归分析中的标准回归系数法对各影响因素进行分析,结果发现雷诺数、管道车直径、车身长度、荷重、双车间距对管道双车的运移速度影响程度依次降低.研究成果可为优化管道车结构,提高管道双车的运移速度,降低管道车的输运能耗等提供一定的参考和基础.

关键词：管道双车雷诺数管道车直径车长荷重双车间距标准回归系数法

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导流条安放角对动边界缝隙流水力特性的影响

排灌机械工程学报 2019年第2期37卷 136-141,147页

作者：张春晋孙西欢李永业张学琴太原理工大学水利科学与工程学院山西太原030024 晋中学院山西晋中030600 章丘黄河河务局山东济南250200

为了进一步探讨不同导流条安放角对管道车动边界环状缝隙流水力特性的影响,采用模型试验和理论分析相结合的方法,对管道车导流条安放角变量分别为10°,15°,20°以及25°的动边界环状缝隙流场的水力特性进行研究.试验测试断面位于试验... 详细信息

为了进一步探讨不同导流条安放角对管道车动边界环状缝隙流水力特性的影响,采用模型试验和理论分析相结合的方法,对管道车导流条安放角变量分别为10°,15°,20°以及25°的动边界环状缝隙流场的水力特性进行研究.试验测试断面位于试验系统的平直管段,管道流量条件为40 m3/h,管道车荷载为600 g.研究表明:随着管道车导流条安放角的增加,管道车运移时动边界环状缝隙流的轴向流速与周向流速的最大值将逐渐增大,径向流速的最大值将逐渐减小,断面压强呈现出先增大后减小的变化趋势;同一导流条安放角条件下,lc×dc=100 mm×70 mm(lc为管道车的料筒长度,dc为管道车的料筒直径)管道车动边界环状缝隙流的周向流速与径向流速最大,lc×dc=150 mm×60 mm管道车动边界环状缝隙流的轴向流速与压强最大;动边界环状缝隙流水力特性的变化主要存在于导流条两侧的近壁面流场区域.研究不仅丰富了环状缝隙流的相关理论,而且为管道车导流条的设计提供了理论基础.

关键词：导流条安放角管道车环状缝隙流水力特性平直管段

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导叶长度对管道车运移时环状缝隙流场的影响

太原理工大学学报 2022年第6期53卷 1117-1126页

作者：贾晓萌孙西欢李永业太原理工大学水利科学与工程学院太原030024 中国农业科学院农田灌溉研究所河南新乡453002

为探究不同导叶长度对管道车动边界环状缝隙流场和管道车运移速度的影响,通过模型试验对导叶长度为0,35 mm,75 mm,112.5 mm和150 mm的管道车运移时环状缝隙流场和管道车运移速度进行了研究。试验结果表明,添加导叶使得管道车的运移速度... 详细信息

为探究不同导叶长度对管道车动边界环状缝隙流场和管道车运移速度的影响,通过模型试验对导叶长度为0,35 mm,75 mm,112.5 mm和150 mm的管道车运移时环状缝隙流场和管道车运移速度进行了研究。试验结果表明,添加导叶使得管道车的运移速度和环状缝隙流流速均发生改变,随着导叶长度的增加管道车运移速度逐渐增大,而环状缝隙流速则随着导叶长度的增大而减小,当导叶长度为150 mm时管道车速达到最大。不同导叶长度下,环状缝隙内轴向、径向分布趋势大致相同,即沿管道车壁面向管壁面呈先增大后减小的二次抛物线形式分布,只是轴向、径向速度的最大值出现位置不同;而环状缝隙内周向流速沿管道车壁面向管壁面呈逐渐减小的变化趋势。该研究进一步丰富了缝隙流理论,为管道车导叶选取和结构优化设计提供了理论基础。

关键词：管道车导叶环状缝隙管道车速度轴向流速径向流速周向流速