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寻优分析:管径为3m时最佳转弯半径为4.4m,转弯半径的影响分析

时间:2023-06-24 理论教育 版权反馈
【摘要】:得到的结果跟取离散点计算得到的结果一致。优化计算得到的寻优解如图8-7所示。图8-8 时损失系数与转弯半径关系曲线图8-9 时寻优解寻优分析结果显示,在管径3m、转角120°时,最佳转弯半径为4.4m。图8-24 管径2.5m、转角不同时阻力系数与转弯半径关系曲线图8-25 管径2m、转弯角度不同时阻力系数与转弯半径关系曲线对以上拟合曲线分析可得出以上结论:①一定范围内增大转弯半径能降低损失。转角为120°时下降趋势变缓,转角为150°时几乎没效果。

寻优分析:管径为3m时最佳转弯半径为4.4m,转弯半径的影响分析

(1)管径3m、转角90°(3_90)时

进口速度0.62m/s,得到的离散点形式的阻力系数和转弯半径的关系曲线如图8-2所示。

图8-2是离散点图,最佳转弯半径在4~5.5m。利用ANSYS优化计算得到的寻优解如图8-3所示。由图可以看出,最佳转弯半径是5.37m。得到的结果跟取离散点计算得到的结果一致。

图8-2 (3_90)时损失系数与转弯半径关系曲线

图8-3 (3_90)时寻优解

(2)管径2.5m、转角90°(2.5_90)时

离散点形式的阻力系数和转弯半径的关系曲线如图8-4所示。

优化计算得到的寻优解如图8-5所示。寻优分析显示,在管径2.5m、转角90°时,最佳的转变半径为4.7m,即1.88D。

图8-4 (2.5_90)时损失系数与转弯半径关系曲线

图8-5 (2.5_90)时寻优解

(3)管径2m、转角90°(2_90)时

离散点形式的阻力系数和转弯半径的关系曲线如图8-6所示。

优化计算得到的寻优解如图8-7所示。

图8-6 (2_90)时损失系数与转弯半径关系曲线

图8-7 (2_90)时寻优解

寻优分析结果显示,在管径2m、转角90°时,最佳转弯半径为3.8m,即1.9D。

(4)管径3m、转角120°(3_120)时离散点形式的阻力系数和转弯半径的关系曲线如图8-8所示。

优化计算得到的寻优解如图8-9所示。

图8-8 (3_120)时损失系数与转弯半径关系曲线

图8-9 (3_120)时寻优解

寻优分析结果显示,在管径3m、转角120°时,最佳转弯半径为4.4m。

(5)管径2.5m、转角120°(2.5_120)时离散点形式的阻力系数和转弯半径的关系曲线如图8-10所示。

优化计算得到的寻优解如图8-11所示。

寻优结果显示,在管径2.5m、转角120°时,最佳转弯半径为3.68m。

(6)管径2m、转角120°(2_120)时离散点形式的阻力系数和转弯半径的关系曲线如图8-12所示。

优化计算得到的寻优解如图8-13所示。

寻优结果显示,在管径2m、转角120°时,最佳转弯半径为3.15m。

图8-10 (2.5_120)时损失系数与转弯半径关系曲线

图8-11 (2.5_120)时寻优解

图8-12 (2_120)时损失系数与转弯半径关系曲线

图8-13 (2_120)时寻优解(www.xing528.com)

(7)管径3m、转角150°(3_150)时离散点形式的阻力系数和转弯半径的关系曲线如图8-14所示。

优化计算得到的寻优解如图8-15所示。

图8-14 (3_150)时损失系数与转弯半径关系曲线

图8-15 (3_150)时寻优解

寻优结果显示,在管径3m、转角150°时,最佳转弯半径为3m。

(8)管径2.5m、转角150°(2.5_150)时离散点形式的阻力系数和转弯半径的关系曲线如图8-16所示。

优化计算得到的寻优解如图8-17所示。

图8-16 (2.5_150)时损失系数与转弯半径关系曲线

图8-17 (2.5_150)时寻优解

寻优结果显示,在管径2.5m、转角150°时,最佳转弯半径为2.5m。

(9)管径2m、转角150°(2_150)时离散点形式的阻力系数和转弯半径的关系曲线如图8-18所示。

优化计算得到的寻优解如图8-19所示。

图8-18 (2_150)时损失系数与转弯半径关系曲线

图8-19 (2_150)时寻优解

寻优结果显示,在管径2m、转角150°时,最佳转弯半径为2m。

为了便于了解管径、转弯角度与最佳转弯半径之间的关系,分别给出在相同转弯角度条件下,管径与阻力系数的拟合曲线和在相同管径下,转弯角度与阻力系数的拟合曲线。

转角90°、管径不同时,得到的阻力系数与转弯半径的拟合曲线如图8-20所示。转角120°、管径不同时,得到的阻力系数与转弯半径的拟合曲线如图8-21所示。

图8-20 转角90°、管径不同时阻力系数与转弯半径关系曲线

图8-21 转角120°、管径不同时阻力系数与转弯半径关系曲线

转角150°、管径不同时,得到的阻力系数与转弯半径的拟合曲线如图8-22所示。管径3m、转角不同时,得到的阻力系数与转弯半径的拟合曲线如图8-23所示。

图8-22 转角150°、管径不同时阻力系数与转弯半径关系曲线

图8-23 管径3m、转角不同时阻力系数与转弯半径关系曲线

管径2.5m、转弯角度不同时,得到的拟合曲线如图8-24所示。管径2m、转弯角度不同时,得到的拟合曲线如图8-25所示。

图8-24 管径2.5m、转角不同时阻力系数与转弯半径关系曲线

图8-25 管径2m、转弯角度不同时阻力系数与转弯半径关系曲线

对以上拟合曲线分析可得出以上结论:

①一定范围内增大转弯半径能降低损失。

②一定范围内转弯角度一定时,管径越大,阻力系数越小,之后趋于一个稳定值。

③一定范围内管径一定时,转弯角度越大,阻力系数越小,之后趋于一个稳定值。

④转角为90°,增大转弯半径时损失下降趋势明显。转角为120°时下降趋势变缓,转角为150°时几乎没效果。

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