缠绕管结构参数对管内压降的影响及压降模型

郭燕妮,杨遥,黄正梁,王靖岱,阳永荣

Pressure drop model and influence of structure parameters of helical coil on pressure drop in tube

Yan-ni GUO,Yao YANG,Zheng-liang HUANG,Jing-dai WANG,Yong-rong YANG

表 2 缠绕管内摩擦系数的经验关联式

Tab.2 Empirical correlation of friction coefficient in helical coil

文献 缠绕管内摩擦系数关联式 流动条件 几何条件 研究体系 1）注：Dn为弯管中考虑曲率的流体力学无量纲参数，Dn=Re(d/D)0.5 文献[30] $\begin{aligned}\frac{ {f_{\rm c}} }{ {f_{\rm s}} } =& 1.0 + [8.279 \times {10^{ - 4} } + 7.964 \times {10^{ - 3} }/\lambda ]Re -\\& 2.096 \times {10^{ - 7} }R{e^2}\end{aligned}$ 34.64<Re<2 738.00 3<D/d<30 水、醋酸、正丁醇、二甘醇、酒精 文献[31] $\begin{aligned}f_{\rm c} = 0.029\;85 + \frac{ {75.89[0.5 - { {\tan }^{ - 1} }\left(\frac{ {Dn - 39.88} }{ {77.56} }\right)/\pi ]} }{ { { {\left(\frac{D}{ { {d_{ {{i} },{\rm{out} } } } - {d_{ {{o} },{\rm{in} } } } } }\right)}^{1.45} } } }\end{aligned}$ 210<Re<23000 di=12.700、9.525、6.350 mm分别对应 do=21.180、15.748、10.210 mm 空气、水 文献[32] $\begin{aligned}\frac{{f_{\rm s}}}{{f_{\rm c}}} = 1 - {\left(1 - {\left(\frac{{11.6}}{{Dn}}\right)^{0.45}}\right)^{\frac{1}{0.45}1)}}\end{aligned}$ Re<13000 D/d=5、15、50、2 050 水 文献[33] $\begin{aligned}\frac{f}{{f_{\rm s}}} = 1 + 0.14{R_0}^{0.97}R{e^{(1 - 0.644{R_0}^{0.312})}}\end{aligned}$ Re<2500 di/D=0.0363、0.061 0、0.0882、0.1050 水 文献[18] $\begin{aligned} f = \frac{{0.084}}{{R{e^{0.2}}}}{\left( {\frac{d}{D}} \right)^{0.1}}\end{aligned}$ 2500<Re<24880 di=33.725、45.187、49.775 mm D=2450 mm 水 文献[19] $\begin{aligned} f = 1.334R{e^{ - 0.2}}{\left( {\frac{d}{D}} \right)^{0.1}}\end{aligned}$ Re<2100 0.0097<d/D<0.1350 水 文献[34] $\begin{aligned} f = 1.216R{e^{ - 0.25}} + 0.116{\left(\frac{d}{D}\right)^{0.5}}\end{aligned}$ Re<50000 di=31.54、31.92、32.08、32.46 mm 分别对应 D=258、1354、1606、10400 mm 水 文献[35] $\begin{aligned} f = 0.06 + 0.12{\left(\frac{d}{D}\right)^{0.275}}R{e^{ - 0.4}}\end{aligned}$ Re>50000 di=19.8 mm 水-空气气体质量分数为0.04~0.60