Loss Coefficients for Periodically Unsteady Flows in Conduit Components: Illustrated for Laminar Flow in a Circular Duct and a 90 Degree Bend
Loss Coefficients for Periodically Unsteady Flows in Conduit Components: Illustrated for Laminar Flow in a Circular Duct and a 90 Degree Bend
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管道组件中周期性不稳定流动的损失系数：以圆形管道和 90 度弯管中的层流为例
DOI：
10.1115/1.4023196
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发表时间：
2013
影响因子：
2
通讯作者：
H. Herwig
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
B. Schmandt;H. Herwig
通过管道系统的导管部件的流动中的损失可以通过压头损失系数K来解释。它们可以通过实验或流场的数值解来确定。当这些损失与流场中的熵产生有关时，物理解释是直接的。这可以根据过去成功应用于定常流的第二定律分析（SLA）的数值解来完成。本文将这种分析扩展到非定常层流，以周期性脉动质量流率为例，以脉动幅度和频率为关键参数。首先，数值模型进行了验证，通过比较它与非定常层流管流与这种情况下的解析解的结果。然后，确定具有方形横截面的90度弯曲的基准情况的K值，该基准情况已被充分记录用于稳定情况。结果表明，K的时间平均值可能会显着偏离相应的稳定值。对于小频率和小振幅，定常流确定的K值是非定常情况下时间平均值的良好近似值。
Losses in a flow through conduit components of a pipe system can be accounted for by head loss coefficients K. They can either be determined experimentally or from numerical solutions of the flow field. The physical interpretation is straight forward when these losses are related to the entropy generation in the flow field. This can be done based on the numerical solutions by the second law analysis (SLA) successfully applied for steady flows in the past. This analysis here is extended to unsteady laminar flow, exemplified by a periodic pulsating mass flow rate with the pulsation amplitude and the frequency as crucial parameters. First the numerical model is validated by comparing it to results for unsteady laminar pipe flow with analytical solutions for this case. Then K-values are determined for the benchmark case of a 90 deg bend with a square cross section which is well-documented for the steady case already. It turns out that time averaged values of K may significantly deviate from the corresponding steady values. The K-values determined for steady flow are a good approximation for the time-averaged values in the unsteady case only for small frequencies and small amplitudes.
层流中的损失系数：微流系统设计不可或缺的
DOI：
--
发表时间：
2010
期刊：
影响因子：
--
作者：
H. Herwig;B. Schmandt;M. Uth
通讯作者：
M. Uth
基于热力学第二定律确定管道部件损耗系数的标准方法
DOI：
--
发表时间：
2012
期刊：
影响因子：
--
作者：
B. Schmandt;H. Herwig
通讯作者：
H. Herwig
影响因子：
--
作者：
Herwig, Heinz
通讯作者：
Herwig, Heinz