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縮脈

鎖定
流體流經突然縮小的管子時流道斷面的最小處。當流體流近突然縮小處,流道發生收縮,流體靜壓力下降,流速加大。由於慣性作用,在管子突然縮小處流動截面並不立即擴大到與小管的截面積相等,而是繼續收縮一定距離後才逐漸擴大到整個小管截面,此流動斷面最小處就是縮脈。
中文名
縮脈
外文名
vena contracta
領    域
流體輸運
又    稱
流頸

縮脈簡介

圖1 圖1
當氣體穿過篩孔時,由於慣性作用,流線不能突然轉折,流動截面並不立即擴大,而是繼續收縮,在離孔口某短距離處,形成一個流束直徑最小的收縮截面(如圖1所示),然後才逐漸擴大。流動截面最小處(c一c截面)稱為縮脈。

縮脈相關研究

縮脈錐形篩孔塔板流體力學性能研究

根據流體力學,氣體通過塔板時,必然會形成一股縮脈。即它的流束髮生改變,而隨流束的不同,穿孔的壓降也就不同。即它的流束髮生改變,而隨流束的不同,穿孔的壓降也就不同。因此,對於氣體穿孔流動的流束研究,會有利於瞭解氣體穿過不同鼓泡元件時的壓降。
對不同規格的錐形篩板的孔流係數進行研究,並且還對氣體穿過這些鼓泡元件的流動狀況作初步描述研究。根據流體力學理論,流體流動時,流線不能突然轉折,它必然會形成一股縮脈。而操作條件和鼓泡元件的不同,根據流體力學,氣體通過這些鼓泡元件的縮流係數也不同,這樣造成氣體通過各鼓泡元件時的縮脈情況也不同,當然流體通過時的壓降也不同,孔流係數也必然不同。根據實驗結果得出各鼓泡元件的孔流係數的變化規律。
通過對各種類型篩孔的單相和雙相穿孔流動的比較、研究,得出流束縮脈的直徑明顯小於各流束穿孔時的孔口直徑。在同等測試條件下,經過上錐形篩孔的縮脈最大,其次是經普通篩孔的縮脈,最小的縮脈為經下錐形篩孔的縮脈。氣體穿過同等條件下的各類型篩孔時,由於通過上錐形篩孔的流束縮脈最大,因此通過這種類型篩孔的壓降最小 [1] 

縮脈油氣潤滑環狀流在突

油氣潤滑作為一種新型的潤滑方式被廣泛的應用於工業中,其工作原理是將潤滑油由壓縮空氣帶動在管道中形成環狀流,最終氣液兩相以環狀流的形態作用在潤滑點上。對於油氣潤滑系統而言,管道內穩定的環狀流是保證潤滑效果的關鍵,因此在流動過程中環狀流的特性研究就變得尤為重要。突縮管是在工程實踐中被廣泛應用的一種管件,因此對油氣兩相環狀流流經突縮管時的特性進行研究十分必要。
通過仿真得到突縮管內的油膜,壓降及速度分佈圖,討論了兩相環狀流通過突縮管所產生的縮脈現象,得出結論 [2] 
(1)兩相環狀流通過突縮管突縮截面時發生縮脈現象,且隨着氣速的增加和突縮係數C 的增加,縮脈出現位置距離突縮截面越來越遠,縮脈面積逐漸減小,經過縮脈後的擴大趨勢越明顯,縮脈現象對兩相流的破壞程度增加。
(2)在一定氣速範圍內,壓降與氣速呈線性關係,且隨着氣速增加,線性比例增加,因此脈縮處面積逐漸縮小;當 C處於 16.7 mm 到 54.0 mm 範圍內時,突縮管內壓降隨着 C 的增加而緩慢增加,但當C 大於 54.0 mm 時,壓降陡然增加,此時突縮係數對環狀流破壞嚴重。
(3)隨着氣速和突縮係數的增加,速度緩衝區減小,則在突縮後段速度存在大幅增加的趨勢,易於產生擾動,不利於環狀流輸運;隨着氣速和突縮係數的增加,最大速度位置與突縮截面的距離逐漸增加,因此縮脈出現位置與突縮截面的距離逐漸增加。
該結論普遍適用於油氣兩相流通過突縮管,為工程實踐中對油氣潤滑系統的設計與使用提供了一定的參考意見。
參考資料
  • 1.    蔣軍榮. 錐形篩孔塔板流體力學性能研究:浙江工業大學,2003
  • 2.    王瑩,孫啓國,耿亞萌,陳東旭.油氣潤滑環狀流在突縮管內的流動特性研究:機械研究與應用,2014