一種具有微溝槽減阻結構的管道的製作方法

2023-07-09 02:05:16 1

本實用新型涉及管道技術領域，具體地指一種具有微溝槽減阻結構的管道。

背景技術：

節能減排是目前人類社會關注的主要問題之一。隨著學術界對減阻技術研究的日趨深入，減阻技術有了長足的進步。

目前，在液體管道的使用上，常用的減阻技術有添加活性劑、改變管道材質、合理布置管道等方案。但是管道在輸送液體的過程中還是會對液體有著一定的阻力，尤其是針對粘稠度較高的液體。

但是不管是添加活性劑、改變管道材質、還是經過特殊布置管道等方法都存在著經濟上的問題，減阻的目的雖然達到了，但是成本投入過高。因此，市場上亟需一種既經濟又有效的減阻管道。

技術實現要素：

本實用新型的目的就是要提供一種具有微溝槽減阻結構的管道，其結構簡單，實用性強，其利用自身結構改變流體在接觸表面的流場，能夠增加了粘性底層厚度，降低表面的湍動能及速度梯度，從而達到減阻效果，具有經濟環保又節能減排優點。

為實現上述目的，本實用新型所設計的一種具有微溝槽減阻結構的管道，包括管體，所述管體內壁上設置有多個凸起，所述凸起呈環形陣列，所述凸起之間形成的V形溝槽。

進一步地，所述凸起為正三角形。

更進一步地，所述V形溝槽的無量綱參數S+為11～13。

作為優選項，所述管體的內徑為1～5cm，所述V形溝槽的最大寬度為管體橫剖面內周長的0.5～1.5％。

本實用新型的優點在於：其結構簡單，實用性強，其利用自身結構改變流體在接觸表面的流場，能夠增加了粘性底層厚度，降低表面的湍動能及速度梯度，從而達到減阻效果，具有節能減排，低碳環保的作用。

附圖說明

圖1為本實用新型的立體示意圖。

圖2為本實用新型的剖視示意圖。

圖3為圖2中A處的放大示意圖。

圖中：管體1、凸起2、V形溝槽3。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步的詳細描述：

如圖1～3所示的一種具有微溝槽減阻結構的管道，包括管體1，所述管體1內壁上設置有多個凸起2，所述凸起2呈環形陣列，所述凸起2之間形成的V形溝槽3。所述凸起2為正三角形。

本實施例中：所述V形溝槽3的無量綱參數S+為12。所述管體1的內徑為3cm，所述V形溝槽3的最大寬度為管體1橫剖面內周長的1％。

V形溝槽的減阻係數計算公式及相關參數如下：

h/s＝0.866 S+＝12

S+＝s*Vτ/ν

Vτ＝(τ0/ρ)0.5

τ0＝ρV2*Cf/2 Cf～0.791/Re1/4

τ0＝0.03955ν1/4ρV7/4D-1/4

其中：h為凸起2的高，s為凸起2的底邊長，V—流速(m/s)，ν—流體運動粘度(m2/s)，ρ—流體密度(kg/m3)，D—管徑(m)，τ0—壁面剪切力，Cf—壁面摩阻係數，Re—雷諾數。

實際使用時：

輸送的液體在管體1內流動的過程中，管體1內壁會對液體有著一定的阻力，通過改變管體1內壁的結構，即V形溝槽3，改變了液體在接觸表面的流場，增加了粘性底層厚度，降低表面的湍動能及速度梯度，從而達到減阻效果，這樣的結構可以使得管體1對輸送液體的阻力大大減少，尤其是對於粘度較大的液體，其輸送過程更加高效。

最後，應當指出，以上實施例僅是本實用新型較有代表性的例子。顯然，本實用新型不限於上述實施例，還可以有許多變形。凡是依據本發明的技術實質對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均應認為屬於本實用新型的保護範圍。