沿程出流多孔流体分布管开孔率对出流均匀度的影响研究

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作者：

王凌

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摘要：

多孔流体分布管应用于我国国民生产中的众多领域。多孔流体分布管的主要功能就是用来分配沿着管道方向进行流动的流体,利用多孔流体分布管可以使流体达到均匀出流的目的。要想获得较高的出流均匀度,就要对与开孔相关的因素开孔率进行试验研究。本文基于前人的研究成果,以出流均匀度为主要指标,将开孔率作为主要的研究对象,进行了大量的试验研究。主要研究结论如下:(1)根据建立出流控制体的模型做的假设,得出孔口的流量计算公式。分析得出多孔流体分布管各个出流孔口的流量q变化的原因是由于分布管内部的流速的变化,而分布管内部的流速变化与孔口位置有关,因此,可以得出多孔流体分布管的孔口出流量的流量分布与分布管管内流速沿长度方向的变化有关,也与开孔率η有关。随着开孔率η的增大,多孔流体分布管的各个出流孔口的流量也会随之减小。(2)对大量试验数据进行分析后,得到了当已知参数管长的前提下求出两个重要参数的k、b值,给出了出流均匀度的表达式。本文提出了合理开孔率的概念,通过使用多孔流体分布管合理开孔率的计算方法,得出出流均匀度与开孔率之间的计算表达式,然后利用该表达式是单调的函数表达式,故可以求反函数,从而得到在已知出流均匀度情况下的开孔率的函数表达式)(uη(28)Cf。(3)应用本文公式需要注意的是L的使用范围是6-18m的多孔管,开孔率η的使用范围是(0.000020,0.000900)。通过实际进行验证后发现,在公式的应用范围内,用公式求出的出流均匀度与实际出流均匀度的误差皆小于5%。(4)本文对合理铺设管长进行了讨论,给出了平坡条件下的合理铺设管长的计算公式并给出推导过程以供参考。(5)本文对多孔流体分布管系统的设计给出了详细的设计方法与步骤,讨论了长度与开孔率对系统设计的影响。在已知系统的一些指定参数的情况下进行科学合理的设计出流分布系统的开孔参数,对于提高出流系统的出流均匀度和完善多孔流体分布系统的设计体系都有重要的意义。

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关键词：

多孔出流；开孔率；出流均匀度；设计方法

学位级别：

硕士

DOI：

CNKI:CDMD:2.1016.778591