[发明专利]一种基于数值计算的管路阻力系数精确计算方法

摘要

采用ANSYS-CFX，对管路进行数值模拟，并将数值模拟中设定的温度和计算得到的单位质量流体能量损失与实验测量温度和单位质量流体能量损失进行数据对比；通过对比，修正了数值模拟中设定的温度和动力粘度，并最终选用最优湍流模型，对管路在不同粗糙度、不同流量情况下进行三维粘性定常数值模拟。将模拟得到的各过流截面总压带入伯努利方程，利用能量损失反求管路不同情况下的沿程阻力系数和局部阻力系数；将数据导入TableCurve3D中进行三维数据曲面拟合，最终得到了沿程和局部阻力系数关于相对粗糙度和雷诺数的最优表达式；本发明不仅能较为准确地计算管路局部和沿程阻力系数，还可以在此基础上建立起管路系统能量性能计算模型并对已有的管路系统进行节能改造。

主权项

一种基于数值计算的管路阻力系数精确计算方法，其特征在于，将数值计算设定温度和单位质量流体能量损失与实验测得温度和单位质量流体能量损失进行对比，进一步调整计算模型，然后基于调整的计算模型，对不同粗糙度、不同工况管路进行数值计算，通过数值计算得到管路系统各过流截面总压p，并引入伯努利能量方程，联合建立伯努利方程组，利用能量损失反求管路不同情况下的沿程阻力系数λ和局部阻力系数ζ，得到数据样本，基于数据处理软件对数据进行三维数据曲面拟合，从而建立一种管路局部和沿程阻力系数的精确表示方法。