[发明专利]一种基于水试验的波纹管压降性能验证方法

权利要求书

1.一种基于水试验的波纹管压降性能验证方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，采用水试验装置在不同工况下获取试验用波纹管内水的流量与压降关系数据；

步骤2，对试验用波纹管进行建模仿真，并基于仿真过程获取所述仿真波纹管内水与液氮的流量与压降关系数据；

步骤3，对比步骤1和步骤2中获取的试验用波纹管内水的流量与压降关系数据和仿真波纹管内水的流量与压降关系数据，分析试验过程与仿真过程中的误差原因；

步骤4，基于分析获得的仿真过程中的误差原因对仿真过程进行修正，并选择最优的仿真模型。

2.根据权利要求1中所述的一种基于水试验的波纹管压降性能验证方法，其特征在于：

所述步骤1中还包括：

对所述水试验装置的流量调节阀进行调节，待流量计和差压计读数稳定后，获取当前工况下试验用波纹管内水的流量，以及波纹管两端的压差数据作为波纹管的压降；

改变所述水试验装置的流量调节阀的开度，在不同工况下重复上述步骤，直到获取的试验数据满足数据拟合的最低要求。

3.根据权利要求2中所述的一种基于水试验的波纹管压降性能验证方法，其特征在于：

所述步骤1中还包括：

对不同工况下波纹管内水的流量数据、对应于所述波纹管内水的流量数据的波纹管两端的压差数据进行记录；

基于所述记录将所述数据的离散点绘制于所述流量-压降坐标系内，并基于所述离散点拟合出所述波纹管内水的流量-压降关系。

4.根据权利要求3中所述的一种基于水试验的波纹管压降性能验证方法，其特征在于：

所述流量-压降坐标系的横坐标为用于表征水的流速的雷诺数，纵坐标为用于表征波纹管压降特征的每米压降；或者，

所述流量-压降坐标系的横坐标为水或液氮的流速，纵坐标为用于表征波纹管压降特征的每米压降。

5.根据权利要求4中所述的一种基于水试验的波纹管压降性能验证方法，其特征在于：

基于所述水、液氮的动力粘度和密度数据，得到所述液氮的雷诺数系数；

基于所述液氮的雷诺数系数，生成所述波纹管内液氮的流量-压降关系曲线。

6.根据权利要求5中所述的一种基于水试验的波纹管压降性能验证方法，其特征在于：

所述雷诺数为

式中，D为波纹管的直径，

u为波纹管中水或液氮的流动速度，

μ为波纹管中水或液氮的动力粘度，

ρ为水或液氮的密度。

7.根据权利要求6中所述的一种基于水试验的波纹管压降性能验证方法，其特征在于：

假设水的雷诺数系数为1，则液氮的雷诺数系数为

式中，ρ_液氮为液氮的密度，

ρ_水为水的密度，

μ_液氮为液氮的动力粘度，

μ_水为水的动力粘度。

8.根据权利要求7中所述的一种基于水试验的波纹管压降性能验证方法，其特征在于：

所述试验过程中的误差原因包括水管路弯曲造成的误差、测量和引流用支管造成的误差、仪器测量误差。

9.根据权利要求8中所述的一种基于水试验的波纹管压降性能验证方法，其特征在于：

所述仿真过程中的误差原因包括求解器模型误差；

其中，所述仿真过程分别采用SST k-omega模型和层流模型获取所述仿真波纹管内水的流量与压降关系数据。

10.根据权利要求9中所述的一种基于水试验的波纹管压降性能验证方法，其特征在于：

所述SST k-omega模型获取到的所述仿真波纹管内水的流量与压降关系数据优于所述层流模型获取到的所述仿真波纹管内水的流量与压降关系数据。