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环形凹槽对振动工况下管接头密封性能稳定性的影响研究
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作者 刘静 张岭 +4 位作者 庞凯月 贾铎 王润良 钟后顺 丁晓宇 《地震工程与工程振动》 北大核心 2025年第1期229-235,共7页
锥面管接头广泛应用于各种航空航天飞行器的管路系统,其密封性能的稳定性直接影响着飞行器的工作可靠性。经验表明,在锥面上设置环形凹槽可以提升锥面管接头的密封性能稳定性,然而目前缺少证明该观点的试验数据。以航空发动机上常用的某... 锥面管接头广泛应用于各种航空航天飞行器的管路系统,其密封性能的稳定性直接影响着飞行器的工作可靠性。经验表明,在锥面上设置环形凹槽可以提升锥面管接头的密封性能稳定性,然而目前缺少证明该观点的试验数据。以航空发动机上常用的某74°锥面管接头为对象,通过旋转弯曲疲劳试验证明了环形凹槽可以显著提升振动工况下锥面管接头密封性能稳定性。在此基础上,基于有限元仿真证明了环形凹槽的边缘可以产生接触压强集中带,起到线密封的作用,从而对环形凹槽提升密封性能稳定性的机理给出了定性的解释。研究可为锥面管接头及其他形式静密封结构的改进设计提供参考。 展开更多
关键词 管接头 密封性能 振动工况 环形凹槽 旋转弯曲疲劳试验
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基于环形阵列的油管损伤三维成像检测方法研究
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作者 罗有刚 桂捷 +3 位作者 富锐萍 胡相君 黄周启 王策 《现代电子技术》 北大核心 2024年第2期155-159,共5页
传统的瞬变电磁套管损伤检测技术是通过采集数据来反映套管损伤情况的二次场信息,反演套管二维壁厚曲线,为套管损伤提供解释依据。为了使套管损伤解释得更加高效、直观、精准,满足井口油管三维成像的需求,建立一种基于环形阵列式的井口... 传统的瞬变电磁套管损伤检测技术是通过采集数据来反映套管损伤情况的二次场信息,反演套管二维壁厚曲线,为套管损伤提供解释依据。为了使套管损伤解释得更加高效、直观、精准,满足井口油管三维成像的需求,建立一种基于环形阵列式的井口油管三维成像检测系统,利用探测仪器中环形阵列分布的TMR传感器,对井口油管各个方位的信息进行采集,使得采集到的数据能够描述不同深度、不同角度的损伤情况。结合套管半径、涡流扩散时间以及径向探测角度之间的关系,通过对井口三维数据的处理,实现套管内外壁三维成像,进而实现井口油管的非对称损伤解释。通过与传统的电磁探伤曲线的对比,验证了所提井口油管三维成像检测方法的有效性,为现场套管损伤解释工作提供重要依据。 展开更多
关键词 油管损伤 环形阵列 三维成像 瞬变电磁 TMR传感器 空间坐标转换
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管道顶进用装配式圆形工作井承载性能研究 被引量:2
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作者 张兴其 杨帆 姚华彦 《人民长江》 北大核心 2024年第5期143-149,共7页
近年来装配式建筑正逐步应用在地下管道工程中,为了研究管道顶进用装配式圆形工作井的承载性能,结合现场监测的顶管顶进力情况,采用三维有限元方法对装配式圆形工作井的井片混凝土以及连接螺栓进行了受力分析。研究结果表明:通过在管壁... 近年来装配式建筑正逐步应用在地下管道工程中,为了研究管道顶进用装配式圆形工作井的承载性能,结合现场监测的顶管顶进力情况,采用三维有限元方法对装配式圆形工作井的井片混凝土以及连接螺栓进行了受力分析。研究结果表明:通过在管壁涂刷润滑剂、采用触变泥浆进行压浆等减阻措施可以明显降低顶进力荷载,甚至可以使其达到设计值的50%以下;装配式圆形工作井在顶进力荷载的作用下,螺栓受拉情况不明显,仅后座墙位置的井片外侧混凝土呈明显受拉,设计中需要关注,必要时需对该部位制定加固方案;粘贴钢板加固方案相对于粘贴CFRP加固方案具有材料利用率更高、加固效果更加明显的优势。研究成果可为推广装配式建筑在管道工程中的应用提供理论依据和参考借鉴。 展开更多
关键词 地下工程 顶管 装配式圆形工作井 井片 顶进荷载 装配式建筑
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斜坡非均匀弧形滑动下管道力学行为研究
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作者 李安 王东源 +2 位作者 张振永 曹宇光 张旭 《石油机械》 北大核心 2024年第3期126-134,共9页
目前尚未建立准确描绘斜坡三维非均匀圆弧滑动下探究管道力学行为的模型。为此,基于强度折减理论,利用2D平面应变有限元模型确定斜坡失稳滑动面,基于2D平面应变有限元模型的斜坡滑动轨迹,纳入非均匀三角函数型表征的滑坡位移函数,建立... 目前尚未建立准确描绘斜坡三维非均匀圆弧滑动下探究管道力学行为的模型。为此,基于强度折减理论,利用2D平面应变有限元模型确定斜坡失稳滑动面,基于2D平面应变有限元模型的斜坡滑动轨迹,纳入非均匀三角函数型表征的滑坡位移函数,建立含有滑坡真实滑动面的3D有限元模型。基于中缅油气管道的工程案例及参数取值范围,充分分析8种无量纲因素对管道轴向拉伸应变行为的影响。研究结果表明:减小埋深、增大壁厚、根据径厚比设计管道穿越斜坡位置、合理把关回填土力学性能等措施,能极大地降低管道在轴向失效的可能性;通过控制管道壁厚能有效减小土壤内摩擦角和运行内压带来的影响。研究结论可为穿越斜坡段敷设的管道设计工作提供理论指导。 展开更多
关键词 管道敷设 圆弧形滑坡 数值模型 管道力学行为 影响因素 拉伸应变
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面向环形管道的电力巡检机器人设计与环境建图
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作者 李辉 罗勇 +3 位作者 黄世超 苏浩鸿 季子铭 裴轩 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第4期1546-1552,共7页
在大型水电站中,离相封闭母线(isolated phase enclosed bus,IPB)只能通过预防性试验对设备状态进行检查,难以目视外观检查。为解决这种密闭狭小空间的环形管道的巡检困难问题,提出一种可在水平、竖直段上行走的轮式攀爬机器人。首先,... 在大型水电站中,离相封闭母线(isolated phase enclosed bus,IPB)只能通过预防性试验对设备状态进行检查,难以目视外观检查。为解决这种密闭狭小空间的环形管道的巡检困难问题,提出一种可在水平、竖直段上行走的轮式攀爬机器人。首先,对攀爬机器人移动和附着方式进行对比分析,根据实际工况,选用轮式推力附着方式并基于该方式对机器人整体结构进行力学分析;通过搭建的模拟IPB管道内的运动实验。结果表明:巡检机器人满足水电站内IPB管道的检修需求且具有良好的适应性;设计基于柱坐标的点云配准方法,解决了管道内无法正确建图的问题,且计算时间优于激光雷达里程计建图(lidar odometry and mapping,LOAM)及迭代最近点(iterative closest point,ICP)算法,拓展了激光雷达点云建图的应用范围。 展开更多
关键词 管道巡检机器人 攀爬机器人 环形管道 激光雷达即时定位与建图(SLAM)
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圆形管道风速测定与校正方法实验 被引量:33
6
作者 周西华 孟乐 +3 位作者 李诚玉 冯寸寸 周毓博 史美静 《辽宁工程技术大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2012年第6期801-804,共4页
针对通常所用的风速传感器只能监测某一点的风速,不能准确监测断面平均风速的问题,采用实验室研究测试和数值分析的方法,对圆形断面风速分布进行研究.根据断面中垂线上18个点的实测风速值,得出通过中垂线上某一点风速求该断面平均风速... 针对通常所用的风速传感器只能监测某一点的风速,不能准确监测断面平均风速的问题,采用实验室研究测试和数值分析的方法,对圆形断面风速分布进行研究.根据断面中垂线上18个点的实测风速值,得出通过中垂线上某一点风速求该断面平均风速的校正系数.经验证,利用该风速校正系数能得出较为精确的断面平均风速值,为风速传感器的校正提供了一种技术途径. 展开更多
关键词 圆形管道 风速分布 皮托管 速压 校正系数 风速传感器 风量监测 线性关系
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磁研磨法抛光40Cr钢管件内表面的影响因素 被引量:25
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作者 陈燕 宋宗朋 +1 位作者 李昌 韩冰 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期62-69,共8页
针对磁研磨法抛光铁磁性管件内表面时的磁屏蔽问题,研制出一套磁力光整加工装置。对4种形状的磁极模型进行有限元分析,研究磁极形状、磁极转速及运动状态对抛光效果的影响,并以40Cr钢为材料进行试验验证,利用扫描电子显微镜观察加工前... 针对磁研磨法抛光铁磁性管件内表面时的磁屏蔽问题,研制出一套磁力光整加工装置。对4种形状的磁极模型进行有限元分析,研究磁极形状、磁极转速及运动状态对抛光效果的影响,并以40Cr钢为材料进行试验验证,利用扫描电子显微镜观察加工前后工件的微观表面形貌。结果表明:磁极为环形磁极且与工件反向旋转、磁极转速为2 000r/min时加工效果好、加工效率较高;表面粗糙度值可降到Ra 0.25μm以下;工件内表面的微裂纹、凹坑等表面缺陷基本被去除,表面质量得到明显改善。由此表明,利用磁极内置的方法可以很好的解决磁屏蔽问题,并获得良好的表面加工质量。 展开更多
关键词 磁力研磨法 铁磁性管件 磁极转速 旋转磁场 表面抛光
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D300mm×2000mm圆管内旋转流切向速度特征的实验研究 被引量:6
8
作者 宋健斐 王甜 +2 位作者 徐国 徐俊 魏耀东 《实验流体力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期41-46,共6页
采用热线风速仪(HWA,Hot Wire Anemometry)测量了D300mm×2000mm圆管内旋转流切向瞬时速度随时间的变化特征。测量结果表明在圆管的中心区域,瞬时切向速度随时间的波动变化较大,而靠近边壁区域瞬时切向速度随时间的波动变化较小,中... 采用热线风速仪(HWA,Hot Wire Anemometry)测量了D300mm×2000mm圆管内旋转流切向瞬时速度随时间的变化特征。测量结果表明在圆管的中心区域,瞬时切向速度随时间的波动变化较大,而靠近边壁区域瞬时切向速度随时间的波动变化较小,中心区域瞬时切向速度的脉动幅值远大于壁面区域的脉动幅值。通过对瞬时切向速度进行频谱分析可知,瞬时切向速度的波动频率沿径向和轴向基本一致,但在出口区域频率有所增大,圆管内的瞬时切向速度出现低频波动是旋转流的摆动导致的。 展开更多
关键词 圆管 旋转流 流场 稳定性 热线风速仪
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圆管内轴向旋转流切向速度湍流强度 被引量:6
9
作者 蔡香丽 李培 +2 位作者 杨智勇 黄蕾 魏耀东 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期4278-4284,共7页
采用热线风速仪(hot wire anemometry,HWA)测量了?300 mm×2000 mm圆管内轴向旋转流瞬时切向速度随时间的变化,重点分析了切向速度湍流强度的分布特点和旋转流摆动对切向速度湍流强度的影响。测量结果表明,瞬时切向速度由高频的湍... 采用热线风速仪(hot wire anemometry,HWA)测量了?300 mm×2000 mm圆管内轴向旋转流瞬时切向速度随时间的变化,重点分析了切向速度湍流强度的分布特点和旋转流摆动对切向速度湍流强度的影响。测量结果表明,瞬时切向速度由高频的湍流脉动速度和低频的波动速度叠加构成。由于受旋转流旋转中心偏离圆管几何中心造成的旋转流摆动的影响,在圆管中心区域瞬时切向速度随时间的波动速度变化较大,边壁区域瞬时切向速度随时间的波动速度变化较小。通过对瞬时切向速度数据进行概率密度分析可知,切向湍流强度不仅受气流脉动的影响,还受旋转流中心摆动的影响,是由自身气流脉动产生的湍流强度和旋转流摆动产生的湍流强度两部分叠加构成。旋转流摆动导致了中心区域的湍流强度远大于边壁面区域的湍流强度。 展开更多
关键词 圆管 旋转流 湍流 湍流强度
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D300mm×3420mm圆管内旋转流流场的LDV实验测量 被引量:9
10
作者 张静 宋健斐 +1 位作者 魏耀东 时铭显 《实验流体力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期40-43,55,共5页
利用激光多普勒测速仪(LDV)对直径D300mm×3420mm圆管内的旋转流场进行了实验测量,重点测量切向速度与轴向速度的分布以及湍流强度分布。测量结果表明圆管内的旋转流是Rankine涡结构形态,旋转流强度沿轴向存在着明显的衰减特性,且... 利用激光多普勒测速仪(LDV)对直径D300mm×3420mm圆管内的旋转流场进行了实验测量,重点测量切向速度与轴向速度的分布以及湍流强度分布。测量结果表明圆管内的旋转流是Rankine涡结构形态,旋转流强度沿轴向存在着明显的衰减特性,且最大切向速度的径向位置沿轴向逐渐向内移动,即由上游的刚性涡逐渐向下游的准自由涡和刚性涡组合过渡;轴向速度的分布存在着很大的不均匀性,在r=0.5R区域存在一个轴向速度的低速区,甚至出现上行,但在轴向位置z>10R后轴向速度全部向下,并向均匀分布发展;圆管内的切向湍流强度比轴向湍流强度大一倍,两者的湍流强度在准自由涡区径向分布比较平均,中心刚性涡区域的湍流强度比较高,而且随轴向位置的变化衰减不明显。 展开更多
关键词 圆管 激光多普勒测速仪 旋转流流场 衰减 湍流强度
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水平圆管在大空间内自然对流换热的实验与数值分析 被引量:12
11
作者 李庆领 杨广志 李涛 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2013年第2期43-46,共4页
通过实验与数值计算相结合的方法,对大空间水平圆管的自然对流换热过程进行研究.实验得出圆管自然对流换热系数随管壁温度的升高而增大,并拟合了实验条件下的自然对流换热实验关联式.以Fluent为平台,对水平圆管在大空间内的自然对流换... 通过实验与数值计算相结合的方法,对大空间水平圆管的自然对流换热过程进行研究.实验得出圆管自然对流换热系数随管壁温度的升高而增大,并拟合了实验条件下的自然对流换热实验关联式.以Fluent为平台,对水平圆管在大空间内的自然对流换热进行数值分析.结果表明,自然对流换热强弱取决于圆管壁面与周围流体温差的大小,温差越大,自然对流流动发展越快,最大流速越大,圆管周围空气在温差产生的浮升力驱动下形成不断上升的气流. 展开更多
关键词 水平圆管 自然对流换热 FLUENT 数值模拟
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圆管变截面结构局部压降计算方法研究 被引量:8
12
作者 刘巨保 姚利明 +1 位作者 张宇 陈健 《机械设计与制造》 北大核心 2016年第5期83-87,共5页
在农业机械、石油管道输送和井下作业工具中,存在大量圆管连续变截面结构,其压降计算还没有可靠的理论计算公式。为此,通过缩径、扩径流体数值模拟,给出了圆管缩径、扩径结构产生压降的流道长度分别为0.25D和2.0D、0.0D和3.5D。经不同... 在农业机械、石油管道输送和井下作业工具中,存在大量圆管连续变截面结构,其压降计算还没有可靠的理论计算公式。为此,通过缩径、扩径流体数值模拟,给出了圆管缩径、扩径结构产生压降的流道长度分别为0.25D和2.0D、0.0D和3.5D。经不同缩扩、扩缩变截面结构的流场数值模拟,提出了缩扩结构在小于临界长度2.0D、扩缩结构小于临界长度3.75D的压降计算公式,在此基础上给出了圆管连续变截面结构压降计算公式,为连续缩扩结构与扩缩结构不同时小于临界长度的圆管变截面结构压降计算提供了可靠的、统一计算公式。 展开更多
关键词 圆管 变截面 流体 压降 数值模拟
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水平圆管内油气水三相流摩擦阻力的模型与结构关系式 被引量:7
13
作者 张西民 郭烈锦 +2 位作者 于立军 李广军 黄建春 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第1期59-63,共5页
以双流体分相模型为基础,对水平放置圆管内油气两相流及油气水三相流摩擦阻力压降的特性的数理模型开展了系统的理论分析,建立了各种流型下的摩擦阻力压降关联式,揭示了摩擦阻力压降的变化规律.
关键词 油气水三相流 摩擦阻力 水平圆管 数理模型
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水平圆管内油气水三相流摩擦阻力特性的实验研究 被引量:5
14
作者 张西民 郭烈锦 +2 位作者 于立军 李广军 黄建春 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第3期48-51,共4页
给出了水平放置的圆管内气水、油气两相流及油气水三相流动摩擦阻力压降特性的实验结果.应用理论研究中推导出的各种流型下的摩擦阻力压降关联式进行了计算,并与实验数据进行了比较,揭示了摩擦阻力压降随折算气速、折算液速、油水混... 给出了水平放置的圆管内气水、油气两相流及油气水三相流动摩擦阻力压降特性的实验结果.应用理论研究中推导出的各种流型下的摩擦阻力压降关联式进行了计算,并与实验数据进行了比较,揭示了摩擦阻力压降随折算气速、折算液速、油水混合液中的含水率以及管子直径的变化规律. 展开更多
关键词 油气水三相流 摩擦阻力 圆管 三相流 密度 粘度
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圆管突扩实验及数值模拟分析 被引量:7
15
作者 黄长久 刘小兵 +2 位作者 欧顺冰 曾永忠 杨萍 《中国农村水利水电》 北大核心 2015年第9期144-146,149,共4页
通过实验与数值模拟对比验证了k-ε湍流模型用于模拟圆管突扩流场的可行性。对处于湍流水力光滑区(4000<Re<105)的8组Re流态下,突扩比为2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、5.0的工况分别进行数值模拟。研究结果表明数值模拟计算得到的局... 通过实验与数值模拟对比验证了k-ε湍流模型用于模拟圆管突扩流场的可行性。对处于湍流水力光滑区(4000<Re<105)的8组Re流态下,突扩比为2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、5.0的工况分别进行数值模拟。研究结果表明数值模拟计算得到的局部阻力系数小于传统理论公式局部阻力系数,两者差距随Re的增大而减小。分析得知该结果是由于局部阻力系数传统计算公式未考虑沿程水力损失所造成,沿程水力损失随Re的增加而降低,因此数值实验结果与理论公式计算结果会随Re的增大而减小,传统计算公式在小Re的工况下误差高达14%。 展开更多
关键词 圆管突扩 局部阻力 数值模拟 CFD
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确定管内平均流速的圆心法 被引量:4
16
作者 李安桂 李俊明 +1 位作者 王瑞祥 吴业正 《西安建筑科技大学学报(自然科学版)》 CSCD 1995年第1期53-56,共4页
根据不同流型讨论了等面积圆环法确定断面平均流速时所产生的误差。在分析管内速度分布的基础上,给出一种确定国管内平均流速的简化测试方法——圆心法。并通过试验对两种方法作了比较。
关键词 管道 平均速度 紊流 层流 圆心法 空调
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输流粘弹性曲管的稳定性分析 被引量:5
17
作者 王忠民 张战午 赵凤群 《应用数学和力学》 EI CSCD 北大核心 2005年第6期743-748,共6页
 根据变质量弹性系统Hamilton原理,用变分法建立了输流粘弹性曲管的运动微分方程,并用归一化幂级数法导出了输流粘弹性曲管的复特征方程组· 以两端固支Kelvin_Voigt模型粘弹性输流圆管为例,分析了无量纲延滞时间和质量比对输流...  根据变质量弹性系统Hamilton原理,用变分法建立了输流粘弹性曲管的运动微分方程,并用归一化幂级数法导出了输流粘弹性曲管的复特征方程组· 以两端固支Kelvin_Voigt模型粘弹性输流圆管为例,分析了无量纲延滞时间和质量比对输流管道无量纲复频率和无量纲流速之间的变化关系的影响· 在无量纲延滞时间较大时,粘弹性输流圆管的特点是它的第1、2、3阶模态不再耦合,而是在第1、第2阶上先发散失稳。 展开更多
关键词 动力稳定性 输流曲管 Kelvin-voigt模型 幂级数法
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声管脉冲回波法吸声系数测量技术 被引量:12
18
作者 侯宏 孙亮 +1 位作者 董利英 万芳荣 《计量学报》 CSCD 北大核心 2010年第2期101-105,共5页
利用可控脉冲声信号,采用回波方法,在圆形声管中测量了样本材料的吸声系数。依据回波信号和入射声波的功率谱密度先解算反射系数,然后计算吸声系数。与B&K4206阻抗管测量结果相比,在200Hz~5kHz频段内吸声系数差别在10%以内。所... 利用可控脉冲声信号,采用回波方法,在圆形声管中测量了样本材料的吸声系数。依据回波信号和入射声波的功率谱密度先解算反射系数,然后计算吸声系数。与B&K4206阻抗管测量结果相比,在200Hz~5kHz频段内吸声系数差别在10%以内。所用脉冲声具有波形规则、脉冲时间短、频带宽的特点,测量精度比同类方法显著提高,特别是低频区域数据可靠。测量系统装置简单、重复性好。测量装置的不确定度主要源于样品在声管中安装的精密性。 展开更多
关键词 计量学 脉冲声 脉冲回波法 吸声系数 测量 声管
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圆形管道振动分析及实验研究 被引量:2
19
作者 王昌田 叶铁丽 +1 位作者 聂志峰 齐宏 《山东科技大学学报(自然科学版)》 CAS 2001年第2期35-37,共3页
应用摄动分析法和波动分析法研究圆形管道的振动 ;利用MASP编辑管道动态振型 ,通过实验对理论指导的正确性加以验证。
关键词 圆形管道 振动分析 实验研究 振动控制 MASP编辑管道动态振型
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圆管螺旋流局部起旋器与出口段流速分布 被引量:16
20
作者 孙西欢 孙雪岚 +1 位作者 赵运革 杨世创 《太原理工大学学报》 CAS 2003年第2期122-125,共4页
探讨了圆管螺旋流的局部起旋器 ,并在试验的基础上 ,对圆管螺旋流局部起旋器出口段周向流速和轴向流速分布特性进行了研究 ,同时分析了其形成的机理。研究表明 ,受水流惯性与黏性的作用 ,周向流速分布由部分断面渐变为全断面线性分布 ;... 探讨了圆管螺旋流的局部起旋器 ,并在试验的基础上 ,对圆管螺旋流局部起旋器出口段周向流速和轴向流速分布特性进行了研究 ,同时分析了其形成的机理。研究表明 ,受水流惯性与黏性的作用 ,周向流速分布由部分断面渐变为全断面线性分布 ;轴向流速分布则受周向旋转水流运动作用 ,流速分布坦化为类对数分布。 展开更多
关键词 出口段 圆管螺旋流 局部起旋器 流速分布 泥沙淤积 水库 输沙管道
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