[发明专利]基于应变的高速气流摩阻系数计算方法有效
| 申请号： | 201611227895.8 | 申请日： | 2016-12-27 |
| 公开（公告）号： | CN107063993B | 公开（公告）日： | 2019-06-11 |
| 发明（设计）人： | 王建军;杨尚谕;薛承文;李方坡;王鹏 | 申请（专利权）人： | 中国石油天然气集团公司;中国石油天然气集团公司管材研究所 |
| 主分类号： | G01N19/02 | 分类号： | G01N19/02 |
| 代理公司： | 西安通大专利代理有限责任公司 61200 | 代理人： | 强宏超 |
| 地址： | 100007 *** | 国省代码： | 北京;11 |
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| 摘要： | 本发明公开了一种基于应变的高速气流摩阻系数计算方法，包括以下步骤：1)试验管轴向应变测试；2)试验管轴向变形量计算；3)高速气流摩阻力计算；4)摩阻系数计算；通过测量管柱轴向应变变形，并考虑内压力、截面变化对轴向变形的影响，计算获得高速气流对管柱内壁摩阻力，进一步计算出摩阻系数，提高管柱设计的适用性和可靠性，本发明无需考虑气体流态变化和管壁粗糙度影响。 | ||
| 搜索关键词： | 高速气流 系数计算 轴向变形 摩阻力 试验管 截面变化 轴向应变 测量管 粗糙度 内压力 气体流 对管 管壁 管柱 内壁 柱轴 变形 测试 | ||
【主权项】：
1.基于应变的高速气流摩阻系数计算方法，其特征在于包括以下步骤：1)试验管轴向应变测试在试验管外壁粘帖轴向应变片，通入高压气流后测试试验管的轴向应变变形量ε，并同时记录此时的气流的密度ρ、压力P、流量Q以及试验管长度L、外径D、内径d、弹性模量E；2)试验管轴向变形量计算据Lame公式计算获得因管柱内外压力泊松效应而产生的附加轴向应力σzp，据管柱内横截面变化产生的附加轴向应力为σzA，则附加轴向应力σzs为：σzs＝σzp+σzA (1)计算获得附加轴向应变εzs为：εzs＝σzs/E (2)进一步计算获得摩阻力产生的应变εzf为：εzf＝ε‑εzs (3)3)高速气流摩阻力计算通过应变变形，计算高速气流对管柱产生的摩阻应力σf，即摩阻压降ΔPf：σf＝εzf·E (4)4)摩阻系数计算已知摩阻压降ΔPf是摩阻系数λ、流量Q、气体密度ρ、试验管内径d和长度L的函数，即![]()
现已知ΔPf、Q、ρ、d、L等数值，则计算获得摩阻系数λ为：![]()
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