PHÂN TÍCH TỔN THẤT THỦY LỰC CỤC BỘ TRONG DÒNG CHẢY TẦNG TẠI CÁC KẾT CẤU PHỨC TẠP
Tóm tắt
Tổn thất thủy lực cục bộ xảy ra trong hầu hết các thiết bị thủy lực do dòng chảy bị ảnh hưởng bởi việc thay đổi hình dạng. Việc phân tích tổn thất thủy lực có ý nghĩa quan trọng trong thiết kế và chế tạo các thiết bị và hệ thống thủy lực. Trong trường hợp tổng quát, việc phân tích này rất khó khăn và thường được thực hiện theo phương pháp thực nghiệm. Gần đây, việc tính toán thuận tiện hơn nhờ phương pháp CFD. Trong bài báo này, phương pháp phần tử hữu hạn được sử dụng để tính toán tổn thất thủy lực cục bộ trong các kết cấu phức tạp dựa trên lưới không cấu trúc. Phương pháp này được thực hiện cho dòng chảy tầng chất lỏng Newton. Trước tiên, thuật toán được kiểm chứng qua việc so sánh lời giải số với các dữ liệu thực nghiệm và kết quả số trước đó. Sau đó, thuật toán này được sử dụng để mô phỏng các bài toán khác nhau, bao gồm cả dạng hình học phức tạp tương tự van điều khiển trong các hệ thống thủy lực. Đồng thời, hệ số hiệu chỉnh động năng được tính theo các số Re khác nhau. Dựa vào kết quả phân tích, hệ số tổn thất cục bộ đạt giá trị lớn đối với số Re thấp, có thể lên đến 700 đối với Re = 10 đối với hình học phức tạp. Đối với số Re cao, hệ số tổn thất cục bộ được giảm xuống nhanh và gần tiệm cận với giá trị của dòng chảy rối.