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作者：王捷;宋翀芳;潘武轩;闫亚婧;赵可;
单位：太原理工大学土木工程学院;
摘要：为了给管道的布置和优化运行提供理论指导，降低建筑运行能耗，通过试验和数值模拟相结合的方法，比较了在不同管径和速度下弯管局部阻力系数、流体运动状态以及黏性耗散的变化，并利用沟槽法对弯管进行构件优化。结果表明：随着管径增大，形变构件对弯管内流体的影响逐渐减小，转折段和下游直管段内低速区面积逐步减小。当入口速度为1.1 m/s时，不同管径弯管的局部阻力系数未完全按照已有的幂函数规律变化，DN40～DN65弯管的局部阻力系数大小近似相等，DN100～DN125局部阻力系数也大致相等，这与其内部流体运动状态和受力有关。利用上述理论研究进行构件优化，在质壁分离区域加入沟槽，可减少弯管局部阻力损失，同时缩减低速区域范围，减小机械能消耗。加入沟槽后的弯管，在较小的入口流速v=0.5 m/s处局部阻力的优化最为明显，局部阻力降低了63.96%。研究结果可为工程中弯管的设计布置以及结构优化提供参考。
关键词：弯管;;局部阻力系数;;黏性耗散;;减阻优化
基金资助：山西省自然科学基金项目(202103021224091);山西省自然科学基金项目(202203021212246)
