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不同径长比管道车在平直管段运移时的环隙流速特性研究
| 论文题名： | 不同径长比管道车在平直管段运移时的环隙流速特性研究 |
| 关键词： | 管道车;平直管段;径长比例;环隙流;水力输送;流速特性 |
| 摘要： | 在商品经济社会，交通运输是人类赖以生存和发展的基本需要和先决条件。国民经济的增长离不开交通运输业的支撑，而传统的交通运输方式大多会对资源环境带来一定的危害，新型的满足可持续发展的交通运输方式亟待出现。 筒装料管道水力输送作为一种新型的绿色资源运输方式，其具有占地面积小、环境污染少、运输成本低、能耗小、安全性能好等优点，具有广阔的发展前景和较高的推广应用价值。 本文结合国家自然科学基金项目“管道缝隙螺旋流水力特性研究（51109155）”和“管道列车水力输送能耗研究（51179116）”，山西省自然科学基金项目（2015011067），采用多普勒激光测速仪和自制配套计时系统，对不同径长比管道车在平直管段运移时的环隙流流速特性进行了研究。结果表明： 1.管道中环隙流流速是三维分布的，不同径长比管道车运移时会改变原流场的三维速度分布情况；相对于车前、车后断面，车中断面环隙流流速分布规律较稳定；径向速度和周向速度流速值较小，相对于轴向速度小两个数量级。 2.管道内无车时，测试断面轴向流速呈现由管壁向管中增加的趋势；当管道内有车时，测试断面环隙流轴向流速分布规律会产生较大变化，且由于径长比的变化其分布规律也会不同，管道车车长L=150mm时，由管壁到管道车车壁径长比K=0.33管道车环隙流轴向流速呈现先增加后减小的趋势；径长比K=0.4、0.47、0.5、0.53的管道车环隙流轴向流速呈现先增加后减小又增加的趋势。 3.同一流量下，对于同一径长比的管道车而言，输送荷载、比例模型和动静边界的变化会对环隙流三维流速带来一定的影响，而且各断面轴向流速、径向流速、周向流速分布规律尽不相同，环隙流轴向流速变化较明显，径向流速和周向流速变化较弱。 4.当试验工况Q=40m3/h时，得出了管道车平均车速、环隙流平均流速、管道水流平均速度三者之间的关系，探讨了径长比、输送荷载的变化对管道车平均车速、环隙流平均流速的影响。 5.通过标准回归系数法和SPSS软件分别对环隙流平均流速的影响因素进行了敏感性分析，得到了本次试验各影响因素的影响程度，依次为管道车车径D、管道车车长L、管道车输送荷载M。 本文将缝隙流领域研究与筒装料管道水力输送技术相结合，有助于补充和完善动边界环状缝隙流理论，同时为管道车结构优化提供参考依据。 |
| 作者： | 齐佳佳 |
| 专业： | 水利工程 |
| 导师： | 李永业 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 太原理工大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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