[发明专利]管道和箱体连接处的导流叶片的安装位置确定方法

说明书

技术领域

本发明属于流体均流技术领域，具体涉及一种管道和箱体连接处的导流叶片的安装位置确定方法。

背景技术

管道和箱体的连接是流体系统中常见的组合，管道和箱体连接处的各方向上的流体流量分布不均匀也是不容忽视的问题。由于管道的尺寸相对于箱体较小，两者连接处必然存在一个流体流向及流速变化的过程。但是由于管道及箱体几何尺寸的悬殊，使得管道中的流体在进入箱体的过程中，各个方向上的流速差别很大，即中间部位的流体流速大，而周边部位流速小，这不利于流体在箱体内的扩散，而且有时也影响工艺效果，达不到预设的流体分布状态。

现有技术中，为了使由管道流入箱体的流体沿各方向的流量均匀，在管道和箱体的连接处安装适当数量的导流叶片，所安装的导流叶片大于等于2，其具体个数因管道直径、箱体尺寸和流体均流要求的程度而不同，所存在的问题是各导流叶片的安装位置通常是随意确定的，这样就不能最大程度地对流体起到均流的作用。

发明内容

针对现有技术的缺陷或不足，本发明的目的在于提供一种管道和箱体连接处的导流叶片的安装位置确定方法，以使由管道流入箱体的流体沿各方向的流量均匀。

为实现上述技术任务，本发明采用下述技术方案予以实现：

一种管道和箱体连接处的导流叶片的安装位置确定方法，其特征在于，为了使由管道流入箱体的流体沿各方向的流量均匀，在管道和箱体连接处安装有支架，该支架上安装有n片导流叶片，并采用以下方法步骤确定n片导流叶片在支架上的安装位置，其中：n为大于等于2的正整数，导流叶片i为n片导流叶片中的一导流叶片，i为正整数且i∈[1，n]：

步骤一，利用FLUENT计算软件模拟箱体与管道连接处的流体速度场；

步骤二，建立一二维坐标系M，管道与箱体相交截面的中心点为坐标系M的原点o，任取箱体与管道相交截面的一直径作为x轴，管道的中轴线为y轴，且流体流动方向为y轴的正方向；箱体与管道相交截面的轮廓线与x轴交点的坐标为(-x₀，0)和(x₀，0)；

步骤三，在坐标系M中，过点(-1.33x₀，0)、(0，1.33x₀)和(1.33x₀，0)并以原点o为圆心作半圆p；

步骤四，在所模拟的流体速度场中，提取半圆p上的速度值(x，y，v_xy)，其中：x∈[-1.33x₀，1.33x₀]，y∈[0，1.33x₀]；

步骤五，绘制x-v_xy曲线，用垂直于x轴的n条直线将x-v_xy曲线与x轴所围成的面积等分为(n+1)份，记录等分时所用的n条直线各自所对应的x轴坐标x_i；

步骤六，将n片导流叶片分别固定于支架上，导流叶片i与支架的连接点在坐标系M中的坐标为(x_i，y_i)，且x_i∈[-1.33x₀，1.33x₀]，y_i∈[0，1.33x₀]；且导流叶片i与支架的连接点、导流叶片i底面的中心点及坐标系M的原点o位于同一直线上。

所述导流叶片的边缘形状采用翼型NPU-LS 0417的轮廓。

采用本发明的方法可以有效地使由管道流入箱体的流体沿各方向的流速均匀。

附图说明

图1为实施例中导流叶片的安装位置示意图；

图2为实施例中对x-v_xy曲线与x轴所围成的面积进行等分的结果示意图；

图3为实施例的安装导流叶片前和安装导流叶片后半圆p上的速度分布对比示意图。

以下结合实施例与附图对本发明作进一步详细说明。

具体实施方式

为了使由管道流入箱体的流体沿各方向的流量均匀，在管道和箱体连接处安装有支架，具体来讲，该支架或安装于管道上或安装于箱体上，该支架上安装有n片导流叶片，并采用以下方法步骤确定n片导流叶片在支架上的安装位置，其中：n为大于等于2的正整数，导流叶片i为n片导流叶片中的一导流叶片，i为正整数且i∈[1，n]：