摘要

采用层流模型对内置同心双螺旋扭旋元件的管内流动特性进行了数值模拟分析,得到了螺旋流场的演化规律、元件宽度比对螺旋流和流动阻力的影响规律以及雷诺数对螺旋流半径和流动阻力的影响关系。结果表明:流体在扭旋元件长度范围内,在扭旋元件的影响下形成与相应扭旋片旋向相同的主螺旋涡流,在内扭旋片径向端面形成两个与内扭旋片旋向相反的次螺旋涡流;流体质点螺旋流半径经历了一个由大、小、大的变化过程,流体径向流动增强,强化流体流动效果;在较小的雷诺数(Re=100~1100)下,元件宽度比R对流体流动有较大影响,在R=1结构下流体径向流动效果最好;元件宽度比R对压力降和摩擦系数影响较小,说明迎流面积不变的情况下,扭旋元件的形体阻力和摩擦阻力几乎保持不变。

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