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新型输液90°弯头结构流固耦合特性
  • ISSN号:2095-9389
  • 期刊名称:《工程科学学报》
  • 时间:0
  • 分类:TH123[机械工程—机械设计及理论]
  • 作者机构:[1]北京科技大学材料科学与工程学院,北京100083, [2]北京科技大学应用科学学院,北京100083
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(No.10972030)
中文摘要:

采用双向耦合法研究了一种新型流体脉动衰减弯头,讨论了结构参数对其流固耦合特性的影响.结果表明:原始弯头内总压差为29.50627kPa,内部流场极不均匀,其最大变形量为20.689μm,最大应力为180.08kPa,变形方式是两侧拉长、中间向里凹陷,呈双椭圆形,对其具有"拉直"效应;当导流器按黄金比例排列,片数为2,横截面弯曲半径为200mm,出口延长度为40mm设计时,优化结构内总压差为10.70787kPa,比原始弯头减小了63.71%,但该结构最大变形为330.39μm,最大应力为1569.10kPa;最终方案增加导流器片数至3片,导流器厚度为3mm,优化后结构内总压差为12.46956kPa,比原始弯头减小了57.74%,其最大变形为20.898μm,最大应力为259.80kPa,且内部流场均匀.

英文摘要:

A novel fluid pulsation attenuation elbow was studied by the bidirectional coupling method,and the effects of structural parameters on its fluid-solid interaction characteristics were discussed. The results show that the internal total pressure difference is 29.506 27 kPa in the original elbow,the internal flow field is very uneven,the maximum deformation is 20.689 μm,the maximum stress is 180.08 kPa,and the deformation mode is that the structure is elongated in both sides,concaved in the middle and shows a double oval,and the deformation leads to the flare-out effect on the elbow. When guide plates are designed according to the golden ratio,the number,the radius and the length are 2 200 mm and 40 mm respectively,the total pressure difference is 10.707 87 kPa,it decreases by 63.71% in comparison with the result of the original elbow,but the maximum deformation is 330.39mm,and the maximum stress is 1 569.10 kPa. When the number of guide plates is 3,and the thickness is 3 mm in the final optimized structure,the internal total pressure difference is 12.469 56 kPa,it decreases by 57.74% in comparison with the result of the original elbow,the maximum deformation is 20.898 mm,the maximum stress is 259.80 kPa,and the internal flow field is very even.

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期刊信息
  • 《工程科学学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中华人民共和国教育部
  • 主办单位:北京科技大学
  • 主编:张欣欣
  • 地址:北京市海淀区学院路30号
  • 邮编:100083
  • 邮箱:xuebaozr@ustb.edu.cn
  • 电话:010-62332875
  • 国际标准刊号:ISSN:2095-9389
  • 国内统一刊号:ISSN:10-1297/TF
  • 邮发代号:82-303
  • 获奖情况:
  • 首届国家期刊奖,第二届全国优秀科技期刊评比一等奖,全国高等学校自然科学学报系统优秀学报评比一等奖,中国期刊方阵“双高”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 日本日本科学技术振兴机构数据库,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:392