[发明专利]环形流道转动下的摩擦因子修正方法

权利要求书

1.一种环形流道转动下的摩擦因子修正方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：根据实际具有环形流道的设备搭建实验台，多次获取环形流道不同转速下的出口流体压力及入口流体压力、及环形流道内流体的流量；

S2：根据公式获得在流体不转动情况下环形流道内摩擦因子λ_e的第一组数据，其中，Re_a为轴向雷诺数；

S3：根据公式获得在流体转动情况下环形流道内摩擦因子λ_r的第二组数据，其中Δp为根据所述出口流体压力及入口流体压力所得的压力损失，V_a为根据所述流体流量获得的截面流体平均速度，m为沿程测距，d为管道水力直径；

S4：定义环形流道转动引起的周向流对摩擦因子的修正系数

S5：将所述第一组数据和第二组数据进行数据拟合，获得摩擦因子修正公式k_r＝0.4923r+1，所述r为定义的用来表征转动效应大小的物理量；

S6：在实际工况中，由在流体不转动情况下环形流道内摩擦因子根据所述摩擦因子修正公式修正后，获得在流体转动情况下环形流道内摩擦因子。

2.如权利要求1所述的环形流道转动下的摩擦因子修正方法，其特征在于，所述环形流道为内壁面转动的环形流道，在内部转子的外壁和外部定子的内壁之间形成。

3.如权利要求2所述的环形流道转动下的摩擦因子修正方法，其特征在于，在所述步骤S1中，改变所述内部转子的转速，以测得环形流道不同转动程度下的压力分布及环形流道内流体的流量。

4.如权利要求1所述的环形流道转动下的摩擦因子修正方法，其特征在于，所述环形流道实验台以屏蔽电动泵电机为原型，经过比例缩小搭建而成。

5.如权利要求4所述的环形流道转动下的摩擦因子修正方法，其特征在于，在所述环形流道实验台的环形流道内离入口和出口一定距离处分别设置用于流体压力的压力传感器。

6.如权利要求4所述的环形流道转动下的摩擦因子修正方法，其特征在于，在所述步骤S1中，调整所述屏蔽电动泵电机的泵内压力在0.6MPa以上，以使屏蔽套段轴向流动处于紊流状态。

7.如权利要求1所述的环形流道转动下的摩擦因子修正方法，其特征在于，在所述步骤S3中，所述压力损失Δp＝p₂-p₁-ρgm，其中，p₁为出口流体压力，p₂为入口流体压力，ρ为流体密度，g为重力加速度。

8.如权利要求1所述的环形流道转动下的摩擦因子修正方法，其特征在于，在所述步骤S5中，根据最小二乘法对所述第一组数据和第二组数据进行数据拟合，以获得摩擦因子修正公式。

9.如权利要求1所述的环形流道转动下的摩擦因子修正方法，其特征在于，在所述步骤S5中，定义用来表征转动效应大小的物理量其中，Re_t为流体的切向雷诺数，Re_a为流体的轴向雷诺数。

10.如权利要求1所述的环形流道转动下的摩擦因子修正方法，其特征在于，所述环形流道实验台通过闭环压力控制在0.1～1MPa连续可调，并通过变频电机驱动、转速在0～2500rpm连续可调。