流阻測試裝置研制及涂層減阻性能研究.pdf

1、本文從減流阻涂層研究的需求出發(fā)，以科學(xué)、準(zhǔn)確、方便、適用的評(píng)估測試管內(nèi)壁減流阻工藝效果為目的，研制出可拆卸可重復(fù)涂裝和實(shí)施表面處理工藝的流阻測試裝置，建立計(jì)算機(jī)輔助測試系統(tǒng)來進(jìn)行連續(xù)測量和數(shù)據(jù)采集，開發(fā)出管路流阻測試軟件，實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集過程的自動(dòng)化。利用所研制的流阻測試裝置對(duì)不同涂層材料的減流阻性能進(jìn)行了測試，并在試驗(yàn)的基礎(chǔ)上對(duì)各種涂層減阻機(jī)理進(jìn)行了探討。 本文的主要?jiǎng)?chuàng)新和研究成果體現(xiàn)在以下方面： (1)針對(duì)管路內(nèi)壁涂

2、層和表面處理工藝減流阻性能測試的需要，研制出具有可拆卸結(jié)構(gòu)的流阻測試裝置，避免了以往的封閉式圓管結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)所帶來的諸多弊端，便利了噴涂涂裝和其他表面處理工藝的實(shí)施，具有廣泛的實(shí)用性。 (2)針對(duì)所研制的流阻測試裝置，利用Visual Basic軟件開發(fā)了基于Windows操作系統(tǒng)的Drag-reducing測試程序，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集的程序控制，提高了測試裝置的自動(dòng)化程度；程序界面友好、操作簡便，采用面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)，具有良好的開放性

3、，便于功能的擴(kuò)展。 (3)根據(jù)流體力學(xué)、計(jì)算流體力學(xué)等理論，應(yīng)用CFD計(jì)算軟件FLUENT采用標(biāo)準(zhǔn)k-ε模型對(duì)測試管路內(nèi)部流場進(jìn)行了仿真模擬，通過仿真分析驗(yàn)證了裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及傳感器選擇的合理性，為從理論上分析實(shí)驗(yàn)室流阻測試裝置試驗(yàn)數(shù)據(jù)的科學(xué)性提供了依據(jù)和理論指導(dǎo)，同時(shí)，節(jié)省了人力、物力和時(shí)間。 (4)利用所研制的流阻測試裝置和所開發(fā)的計(jì)算機(jī)輔助測試軟件，通過改變?nèi)肟谒畨哼B續(xù)測量管路內(nèi)部流體壓強(qiáng)變化，對(duì)環(huán)氧色漆、環(huán)氧瀝青、