90°方形弯管内部流场PIV试验

马皓晨,代 翠,董 亮,吴贤芳

(1.江苏大学机械工程学院,江苏镇江 212013;2.江苏大学流体机械工程技术研究中心,江苏镇江 212013)

90°方形弯管内部流场PIV试验

马皓晨1,代 翠2,董 亮2,吴贤芳2

(1.江苏大学机械工程学院,江苏镇江 212013;2.江苏大学流体机械工程技术研究中心,江苏镇江 212013)

为了揭示不同进口流速情况下90°方形弯管内部流动特征,在构建90°方形弯管专用PIV试验台的基础之上,对弯管内不同断面以及不同半径上的流速分布情况进行了PIV测试试验。试验结果表明:采用PIV技术能较好地获得弯管内部流动情况;流体未进入弯曲段时,各断面流速分布变化不大;而进入弯曲段后,由于受到弯管壁的约束形成旋转流动,弯管内侧流速增大,外侧流速降低;当转过60°位置后,弯管内侧流速降低,外侧流速增加;到达90°位置后,各断面的流速基本趋于一致。不同半径处的流速分布不相同,弯管内侧流速较大,外侧较小,在50°、60°处流速达到最大值;弯管不同的进口流速对于速度峰值的位置有一定的影响,而对于弯管内其他的流动情况影响较小。

90°方形弯管;粒子图像测试;流场分析;双叶片泵

在石油、化工、水利等领域中,常用弯管来实现流体的输运以及热量和质量的传递。弯管内流体的流动受到诸多因素的影响,尤其是在来流速度变化时,弯管内的流场呈现出十分复杂的流动特性,如在管壁附近形成分离区,管道横截面上产生二次流动,这些现象不仅造成流体总压和能量损失而导致热量、质量交换效率降低,而且还会产生较大的流动噪声,所有这些流动现象都会造成管内流体能量的损失,因而对水力机械过流部件的效率有着重要影响,故弯管内的流体流动一直受到研究者的关注[1-6]。……