表面活性劑對突擴和突縮流局部阻力特性的改變研究.pdf

1、在管網(wǎng)輸水系統(tǒng)中由突擴和突縮等局部管件所引起的局部阻力損失約占30％，不可忽略。本文試圖揭示減阻劑的添加對突擴和突縮局部水流阻力特性的影響規(guī)律，為合理設(shè)計一個基于表面活性劑的減阻管網(wǎng)輸水系統(tǒng)提供科學參考；同時闡明非牛頓流體流經(jīng)突擴突縮的阻力特性。
　　本文首先在水動力學基礎(chǔ)理論的指導下搭建了流通截面突變管路的阻力測試實驗臺，以清水實證該平臺的可靠性之后，對三種突擴比和突縮比的局部管路在確認其上下游直管流阻力系數(shù)符合Bulasius

2、經(jīng)驗式的基礎(chǔ)上，分別以清水和不同濃度的表面活性劑減阻稀溶液為流體，探究了突擴和突縮局部阻力系數(shù)的受制因素及其影響規(guī)律。
　　清水流的實驗結(jié)果表明，在雷諾數(shù)較大的紊流態(tài)下，清水流突擴局部阻力系數(shù)基本不隨雷諾數(shù)增加而改變，部分文獻之間關(guān)于突擴水流局部阻力系數(shù)是否隨雷諾數(shù)而改變觀點不同甚至迥異,主要是由于實驗上下游管路流態(tài)、突擴件幾何尺寸精度以及局部阻力損失測試取壓位置不同所造成的；清水流突縮局部阻力系數(shù)基本不受雷諾數(shù)影響。
　　

3、表面活性劑的實驗結(jié)果表明，同溫度、同濃度及同雷諾數(shù)時，細管的減阻率要大于粗管，即減阻存在管徑效應，但只要壁面剪切應力相同，即使管徑不同其減阻率也基本相同；在上游直管段減阻效果未完全消失前，突擴局部阻力系數(shù)比清水流小且突擴局部減阻率隨雷諾數(shù)增大而減小，最大減阻率約為40%；突擴對下游流動的影響范圍遠大于清水流的15倍管徑；突縮局部阻力系數(shù)在低雷諾數(shù)區(qū)域高于清水流，在下游管存在明顯減阻時，突縮局部阻力系數(shù)大于清水流，在下游直管段減阻消失但上