一種采用漸擴進水管、進出水管非對稱布置的集分水器的制造方法
【專利摘要】一種采用漸擴進水管、進出水管非對稱布置的集分水器，屬于水流匯集與分配裝置【技術(shù)領(lǐng)域】。包括等直進水管、漸擴管、集分水器罐和出水管，其特征在于，等直進水管與集分水器罐之間設(shè)有漸擴管，擴散角為8°~16°，等直進水管連接漸擴管，漸擴管連接集分水器罐，漸擴管的出口直徑大于進口直徑，漸擴管的進口直徑與等直進水管直徑相同，漸擴管出口直徑小于集分水器罐直徑。所述進水管和出水管非對稱布置連接在集分水器罐壁上，合理布置進、出水管，運行時合理選擇進、出水管，避免集分水器罐內(nèi)水流對沖造成能量損失。本發(fā)明集分水器采用漸擴管進水，進出水管非對稱合理布置，在較大程度上減小了集分水器罐及管道的振動，提高了輸水效率，確保集分水器輸送水裝置安全、穩(wěn)定、高效運行。
【專利說明】一種采用漸擴進水管、進出水管非對稱布置的集分水器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種集分水器，具體說來涉及一種采用漸擴進水管、進出水管非對稱布置的集分水器，屬于供水、供熱領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，工程上采用的集分水器進、出水管通常采用等徑直管。等徑直管與中間集分水器罐連接結(jié)構(gòu)簡單，但由于進水管進入集分水器罐的直徑較小，輸水進入集分水器罐的流速和動量較大，且過流斷面突然擴大，產(chǎn)生大范圍的脫流旋渦，流動極不穩(wěn)定，進水管出流對集分水器罐沖擊嚴(yán)重，旋渦造成集分水器振動加劇，集分水器固定支座及集分水器罐與管道本身容易損壞。集分水器進出水管道布置不合理時，集分水器罐內(nèi)部水流容易發(fā)生對沖，導(dǎo)致水流能量損失嚴(yán)重。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的就是針對上述現(xiàn)有集分水器存在的不足，通過理論分析和流動數(shù)值模擬進行創(chuàng)新設(shè)計，提供一種結(jié)構(gòu)合理，運行安全穩(wěn)定、高效的采用漸擴進水管、進出水管非對稱布置的集分水器。
[0004]本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的，一種采用漸擴進水管、進出水管非對稱布置的集分水器，如圖3所示，按水流順序，包括等直進水管、漸擴管、集分水器罐、出水管四部分。其特征在于，在所述等直進水管與集分水器罐連接的末端采用漸擴管，漸擴管出口直徑大于進口直徑，漸擴管進口直徑與等徑進水管直徑相同，漸擴管出口直徑小于或稍小于集分水器罐直徑，漸擴管雙邊擴散角為8°?16°。等徑進水管連接漸擴管進口，漸擴管出口連接集分水器罐。
[0005]本發(fā)明在集分水器進水管末端采用漸擴管與集分水器罐連接，保證漸擴管既具有足夠的擴散角，隨著漸擴管過流面積不斷增大，漸擴管內(nèi)水流流速不斷減小，在漸擴管出口處水流流速最小，并且出流呈漸擴狀，減小了出水管出水進入集分水器罐的流速，從而減小其對集分水器罐的撞擊，又保證不致產(chǎn)生較大的擴散水頭損失。另一方面，由于通過漸擴管進入集分水器罐的水流流速大大減小，并且進入集分水器罐的為漸擴形水流，大大減小了采用等直進水管時集分水器罐內(nèi)因過流斷面突然擴大造成的脫流旋渦的強度。
[0006]集分水器設(shè)計時，進、出水管非對稱布置連接在集分水器罐壁上，要求從進水管流出進入集分水器罐的水流在集分水器罐內(nèi)沿相同方向流向出水管進口進入出水管，避免運行時集分水器罐內(nèi)水流發(fā)生對沖、消耗能量。
[0007]該發(fā)明能夠有效減輕集分水器運行時的振動，提高輸水效率，確保集分水器輸水裝置安全、穩(wěn)定、高效運行，特別適用于集分水器不能牢固固定的場所。
[0008]運用ANSYS CFX軟件，采用標(biāo)準(zhǔn)k_ ε湍流模型數(shù)值計算普通集分水器、采用漸擴管的集分水器以及增大集分水器罐直徑的集分水器內(nèi)部流場。通過分析集分水器內(nèi)部流場，進一步分析進水管出口處水流對集分水器振動影響。[0009]本發(fā)明的集分水器可廣泛應(yīng)用于暖通和供水等工程，應(yīng)用證明，采用漸擴進水管的集分水器振動明顯減弱，甚至消失，確保了集分水器穩(wěn)定、安全和可靠運行，同時進、出水管非對稱布置減小了水力損失，經(jīng)濟效益顯著。
[0010]集分水器內(nèi)部流動數(shù)值計算方法包括以下幾個步驟:
[0011]A.根據(jù)采用漸擴管的集分水器、普通集分水器以及增大集分水器罐直徑的集分水器具體尺寸，采用上述不同形式集分水器數(shù)值計算模型，其中圖2進出水管直徑為0.2m、集分水器罐直徑為0.35m,圖3進出水管直徑為0.2m、集分水器罐直徑為0.5m。
[0012]B.對已經(jīng)建立的幾何模型進行非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格劃分，在進、出水管道與集分水器罐銜接處局部加密。
[0013]C.數(shù)值計算的控制方程包括連續(xù)性方程、動量守恒方程，采用k-ε湍流模型。
[0014]連續(xù)性方程
【權(quán)利要求】
1.一種采用漸擴進水管、進出水管非對稱布置的集分水器，包括等直進水管、漸擴管、集分水器罐和出水管，其特征在于，集分水器罐采用了漸擴進水管，集分水器罐進、出水管采用非對稱布置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用漸擴進水管、進出水管非對稱布置的集分水器，其特征在于，所述等直進水管與集分水器罐之間設(shè)有漸擴管，等直進水管連接漸擴管，漸擴管連接集分水器罐，漸擴管的進口直徑與等直進水管直徑相同，漸擴管出口直徑小于集分水器罐直徑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用漸擴進水管、進出水管非對稱布置的集分水器，其特征在于，所述漸擴管的擴散角為8° ^16°。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用漸擴進水管、進出水管非對稱布置的集分水器，其特征在于，所述進水管和出水管非對稱布置連接在集分水器罐壁上，合理布置進、出水管，運行時合理選擇進、出水 管，避免集分水器罐內(nèi)水流對沖造成能量損失。
【文檔編號】F16L41/03GK103527881SQ201310493758
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年10月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月19日
【發(fā)明者】仇寶云, 賀淑全, 馮曉莉, 皮京, 楊龍 申請人:揚州大學(xué)