练习 1 - 查找水力损失
在工程实践中,任何管道系统中的压力水头水力损失传统上分为两部分:沿直管段的摩擦损失,以及由于局部管道特征(如弯头、三通管、各种旋塞、阀门、节流阀等)引起的局部损失。确定后,将这些损失相加以形成总水力损失。通常,在工程实践中确定管道系统中的摩擦损失没有问题,因为存在基于理论和实验研究的相对简单的公式。另一个问题是局部水力损失(或所谓的局部阻力)。这里通常只有实验数据可用,这些数据由于其性质总是受到限制,特别是考虑到管道形状(不仅是现有的,还有先进的)和装置的多样性,以及其中相当复杂的流动模式。Flow Simulation 提供了一种替代传统问题的方法,用于确定这种局部阻力,允许您在良好精度内以计算方式预测管道系统中的几乎任何局部阻力。
模型说明
这是一个球阀。转动手柄可关闭或打开阀门;请参阅图 62。

安装在管道系统中的球阀产生的局部水力损失(或阻力)取决于阀门转角或由其控制的最小流通面积。后者还取决于球阀的几何参数,即球体与管道直径之比,该比值决定阀门关闭时的手柄角度:

确定局部阻力的标准工程惯例是计算在局部管道特征(本例中为球阀)上游和其远下游处测得的流体动压头之差,在远下游处流动再次变得均匀(未受扰动)。为了提取纯局部阻力,必须从测得的动压头损失中减去相同长度直管中的水力摩擦损失。
在本练习中,我们将获得手柄转过 40 度角的球阀中的压力损失(局部阻力)。阀门分析代表典型的 Flow Simulation 内部分析。
要执行内部分析,所有模型开口都必须用盖封闭,这些盖用于在其上指定入口和出口流动边界条件。无论如何,充满流体的内部模型空间必须完全封闭。您只需创建盖作为覆盖开口的附加拉伸。如下所示;请参阅图 63。

