[發明專利]一種基于數值計算的管路阻力系數精確計算方法有效
| 申請號： | 201310245810.9 | 申請日： | 2013-06-20 |
| 公開（公告）號： | CN103353908A | 公開（公告）日： | 2013-10-16 |
| 發明（設計）人： | 劉厚林;黃浩欽;王勇;王健 | 申請（專利權）人： | 江蘇大學 |
| 主分類號： | G06F17/50 | 分類號： | G06F17/50 |
| 代理公司： | 南京知識律師事務所 32207 | 代理人： | 胡玲 |
| 地址： | 212013 江*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 基于 數值 計算 管路 阻力 系數 精確 計算方法 | ||
1.一種基于數值計算的管路阻力系數精確計算方法，其特征在于，將數值計算設定溫度和單位質量流體能量損失與實驗測得溫度和單位質量流體能量損失進行對比，進一步調整計算模型，然后基于調整的計算模型，對不同粗糙度、不同工況管路進行數值計算，通過數值計算得到管路系統各過流截面總壓p，并引入伯努利能量方程，聯合建立伯努利方程組，利用能量損失反求管路不同情況下的沿程阻力系數λ和局部阻力系數ζ，得到數據樣本，基于數據處理軟件對數據進行三維數據曲面擬合，從而建立一種管路局部和沿程阻力系數的精確表示方法。
2.根據權利要求1所述的基于數值計算的管路阻力系數精確計算方法，其特征在于，伯努利方程組為：
其中，z各截面中心線物理高程；α為動能修正系數，對于一般工業管道，取α＝1；v為管路流速；ghw表示單位質量流體流經兩截面途中的能量損失，包括沿程損失和局部損失。
3.根據權利要求1所述的基于數值計算的管路阻力系數精確計算方法，其特征在于，數據處理軟件為TableCurve3D。
4.根據權利要求1所述的基于數值計算的管路阻力系數精確計算方法，其特征在于，計算方法具體步驟如下：
（1）對管路系統進行數值計算，計算出管路系統單位質量流體能量損失。在相同工況下，對管路系統進行外特性實驗，測出實驗中流體溫度和管路系統單位質量流體能量損失，通過對比數值計算中設定的溫度和實驗測量溫度，修正數值計算中設定的溫度和動力粘度，再通過對比數值計算和實驗測量的單位質量流體能量損失，調整數值計算湍流模型，最終選擇計算能量損失與實驗測量能量損失之間誤差最小時的湍流模型為最優湍流模型。
（2）利用（1）中調整后的計算模型對管路系統進行變工況、變粗糙度數值計算。
（3）由數值計算得到兩組過流截面，各自總壓p，將兩組過流截面總壓引入伯努利能量方程，聯合建立伯努利方程組，則由能量損失即可計算出不同工況、不同粗糙度管路系統的局部阻力系數ζ和沿程阻力系數λ。
（4）利用TableCurve3D，將計算得到的局部和沿程阻力系數分別與雷諾數Re和相對粗糙度Δ/d進行三維曲面擬合，從而得到管路局部和沿程阻力系數的精確表示方法：
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