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摘要
为探究弯管局部水头损失影响因素，揭示弯管内部流场、二次流分布情况，用六面体结构化网格对弯管进行O型剖分，采用RNG k-ε模型对不同雷诺数、不同相对弯曲半径、不同弯曲角度、不同管径的三维弯管进行数值模拟研究，计算结果与其他学者的实验结果相吻合。结果表明，局部阻力损失系数ζ随着雷诺数的增大而减小，当雷诺数较小时，随着雷诺数增大，局部阻力损失系数降幅较大，当雷诺数较大时，随着雷诺数的增大，开始进入阻力平方区，局部阻力损失系数趋于稳定；局部阻力系数ζ随着相对弯曲半径跟直径的增大呈多项式减小，随着弯曲角度呈线性增加；当相对弯曲半径增加到一定范围时，在弯曲角度大于π/4的情况下，角度的变化对二次流的影响不再明显；对模拟数据结果采用SPSS进行多元非线性回归分析，给出弯管局部阻力系数准则关系式；在管道设计或工程应用中，条件允许的情况下，尽量采用相对弯曲半径、直径较大，弯曲角度较小的管道，以降低能量损耗，同时，在弯头凹侧进行相关保护措施，防止压力过大造成管壁破坏，以期提高弯管的使用寿命。
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