[發(fā)明專利]一種梗絲分選通道內(nèi)流場特性檢測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110871041.8
• 申請日: 2021-07-30
• 公開（公告）號: CN113790867B
• 公開（公告）日: 2022-10-18
• 發(fā)明（設計）人: 周長江;蘇杰;張吉軍
• 申請（專利權）人: 湖南大學;常德煙草機械有限責任公司
• 主分類號: G01M9/06
• 分類號: G01M9/06
• 代理公司: 長沙明新專利代理事務所(普通合伙) 43222
• 代理人: 葉舟

1.一種梗絲分選通道內(nèi)流場特性檢測方法，其特征在于：包括如下步驟：

步驟一、得到梗絲分選通道內(nèi)任意位置截面的面積；然后得到梗絲分選通道某一截面a的面積S₁、風速V₁和靜壓P₁；

步驟二、得到梗絲分選通道某一截面b的面積S₂，根據(jù)連續(xù)性定理得到截面b處的風速V₂：

S₁×V₁＝S₂×V₂ (1)

步驟三、得到空氣在截面a和截面b間流動的阻力損失△H：

△H＝△P_沿程+△P_局部總；其中△P_沿程即空氣在截面a和截面b間流動的行程阻力損失；△P_局部總即空氣在截面a和截面b間流動時在漸擴管的阻力損失和各拐角處的阻力損失之和；

其中，ΔP_沿程＝ΔP_mL (2)

ΔP_m為梗絲分選通道單位長度的沿程阻力，單位為Pa/m；L表示空氣在截面a和截面b流經(jīng)的行程，單位為m；v_均表示單位長度內(nèi)空氣的平均流速，單位為m/s；de為Z字型通道當量直徑，單位為mm；λ為摩擦阻力系數(shù)；

其中，漸擴管和每個拐角處的阻力損失△P_局部計算公式如下：

其中，為局部損失系數(shù)，ρ為空氣密度，單位為kg/m³、v為局部風速，單位為m/s；

通過內(nèi)流場測試系統(tǒng)檢測選定截面的平均氣流速度，及確定的值，內(nèi)流場測試系統(tǒng)包括測試儀，測試儀上安裝有兩根軟管，軟管連接有壓差傳感器，壓差傳感器電連接有壓差變送器，壓差變送器電連接有壓差轉換器，壓差轉換器電連接有數(shù)據(jù)采集計算機；測量某一截面平均流場時不要讓L型皮托管靠近管壁類流速較低或拐角類波動較大區(qū)域，在選定測量點將全壓孔對準氣流方向，以流場外部十字架指向桿校核安放角度，靜壓在氣流的垂直方向上；測量點插入孔應避免漏風；用L型皮托管只能測得管道斷面上某一點的流速，但計算截面流量時要用平均流速，由于斷面流量分布不均勻，因此每個斷面上應多測幾點，以求取平均值，Z字型漸擴管局部損失系數(shù)Z字型截面拐角均為60°彎角，則彎頭局部損失系數(shù)：Z字型通道的BC段：Z字型通道的CD段：

步驟四、根據(jù)能量守恒定律，計算得到截面b的靜壓P₂：

ΔP₀＝(Z₂-Z₁)ρg+ΔH (6)；

其中，當空氣自截面a向截面b流動時，△H為正值，否則為負值；ΔH為阻力損失，g表示重力加速度，Z₁表示截面a的高度，Z₂表示截面b的高度，ΔP₀為總壓差；

步驟五、根據(jù)步驟二到步驟四得到梗絲分選通道所有截面處的靜壓，然后根據(jù)每個截面處的空氣流速得到每個截面的動壓v為截面空氣流速；在將靜壓與動壓相加得到每個截面處的總壓。

2.如權利要求1所述的一種梗絲分選通道內(nèi)流場特性檢測方法，其特征在于，所述步驟三中，當空氣經(jīng)過漸擴管時，λ的計算公式為：

其中，Re為雷諾系數(shù)、K為梗絲分選通道內(nèi)壁粗糙度；所述雷諾系數(shù)計算式為：式中v為漸擴管管道內(nèi)空氣流速、μ為空氣運動粘度；

當空氣經(jīng)過漸擴管之外的部分時，λ的計算公式為：

3.如權利要求2所述的一種梗絲分選通道內(nèi)流場特性檢測方法，其特征在于，所述K＝0.15x10^-3m。

4.如權利要求1所述的一種梗絲分選通道內(nèi)流場特性檢測方法，其特征在于，所述步驟三中，漸擴管和每個拐角處的局部損失系數(shù)通過《通風管道沿程阻力計算選用表》查表得到。