(1)管径3m、转角90°(3_90)时
进口速度0.62m/s,得到的离散点形式的阻力系数和转弯半径的关系曲线如图8-2所示。
图8-2是离散点图,最佳转弯半径在4~5.5m。利用ANSYS优化计算得到的寻优解如图8-3所示。由图可以看出,最佳转弯半径是5.37m。得到的结果跟取离散点计算得到的结果一致。
图8-2 (3_90)时损失系数与转弯半径关系曲线
图8-3 (3_90)时寻优解
(2)管径2.5m、转角90°(2.5_90)时
离散点形式的阻力系数和转弯半径的关系曲线如图8-4所示。
优化计算得到的寻优解如图8-5所示。寻优分析显示,在管径2.5m、转角90°时,最佳的转变半径为4.7m,即1.88D。
图8-4 (2.5_90)时损失系数与转弯半径关系曲线
图8-5 (2.5_90)时寻优解
(3)管径2m、转角90°(2_90)时
离散点形式的阻力系数和转弯半径的关系曲线如图8-6所示。
优化计算得到的寻优解如图8-7所示。
图8-6 (2_90)时损失系数与转弯半径关系曲线
图8-7 (2_90)时寻优解
寻优分析结果显示,在管径2m、转角90°时,最佳转弯半径为3.8m,即1.9D。
(4)管径3m、转角120°(3_120)时离散点形式的阻力系数和转弯半径的关系曲线如图8-8所示。
优化计算得到的寻优解如图8-9所示。
图8-8 (3_120)时损失系数与转弯半径关系曲线
图8-9 (3_120)时寻优解
寻优分析结果显示,在管径3m、转角120°时,最佳转弯半径为4.4m。
(5)管径2.5m、转角120°(2.5_120)时离散点形式的阻力系数和转弯半径的关系曲线如图8-10所示。
优化计算得到的寻优解如图8-11所示。
寻优结果显示,在管径2.5m、转角120°时,最佳转弯半径为3.68m。
(6)管径2m、转角120°(2_120)时离散点形式的阻力系数和转弯半径的关系曲线如图8-12所示。
优化计算得到的寻优解如图8-13所示。
寻优结果显示,在管径2m、转角120°时,最佳转弯半径为3.15m。
图8-10 (2.5_120)时损失系数与转弯半径关系曲线
图8-11 (2.5_120)时寻优解
图8-12 (2_120)时损失系数与转弯半径关系曲线
图8-13 (2_120)时寻优解(www.xing528.com)
(7)管径3m、转角150°(3_150)时离散点形式的阻力系数和转弯半径的关系曲线如图8-14所示。
优化计算得到的寻优解如图8-15所示。
图8-14 (3_150)时损失系数与转弯半径关系曲线
图8-15 (3_150)时寻优解
寻优结果显示,在管径3m、转角150°时,最佳转弯半径为3m。
(8)管径2.5m、转角150°(2.5_150)时离散点形式的阻力系数和转弯半径的关系曲线如图8-16所示。
优化计算得到的寻优解如图8-17所示。
图8-16 (2.5_150)时损失系数与转弯半径关系曲线
图8-17 (2.5_150)时寻优解
寻优结果显示,在管径2.5m、转角150°时,最佳转弯半径为2.5m。
(9)管径2m、转角150°(2_150)时离散点形式的阻力系数和转弯半径的关系曲线如图8-18所示。
优化计算得到的寻优解如图8-19所示。
图8-18 (2_150)时损失系数与转弯半径关系曲线
图8-19 (2_150)时寻优解
寻优结果显示,在管径2m、转角150°时,最佳转弯半径为2m。
为了便于了解管径、转弯角度与最佳转弯半径之间的关系,分别给出在相同转弯角度条件下,管径与阻力系数的拟合曲线和在相同管径下,转弯角度与阻力系数的拟合曲线。
转角90°、管径不同时,得到的阻力系数与转弯半径的拟合曲线如图8-20所示。转角120°、管径不同时,得到的阻力系数与转弯半径的拟合曲线如图8-21所示。
图8-20 转角90°、管径不同时阻力系数与转弯半径关系曲线
图8-21 转角120°、管径不同时阻力系数与转弯半径关系曲线
转角150°、管径不同时,得到的阻力系数与转弯半径的拟合曲线如图8-22所示。管径3m、转角不同时,得到的阻力系数与转弯半径的拟合曲线如图8-23所示。
图8-22 转角150°、管径不同时阻力系数与转弯半径关系曲线
图8-23 管径3m、转角不同时阻力系数与转弯半径关系曲线
管径2.5m、转弯角度不同时,得到的拟合曲线如图8-24所示。管径2m、转弯角度不同时,得到的拟合曲线如图8-25所示。
图8-24 管径2.5m、转角不同时阻力系数与转弯半径关系曲线
图8-25 管径2m、转弯角度不同时阻力系数与转弯半径关系曲线
对以上拟合曲线分析可得出以上结论:
①一定范围内增大转弯半径能降低损失。
②一定范围内转弯角度一定时,管径越大,阻力系数越小,之后趋于一个稳定值。
③一定范围内管径一定时,转弯角度越大,阻力系数越小,之后趋于一个稳定值。
④转角为90°,增大转弯半径时损失下降趋势明显。转角为120°时下降趋势变缓,转角为150°时几乎没效果。
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