海水绕流扬矿管边界层分析-矿业114网 
首页 >> 文献频道 >> 矿业论文 >> 正文
海水绕流扬矿管边界层分析
2011-08-03
介绍不同雷诺数下海水绕流深海扬矿管的流动情况, 分析管面形成层流及湍流边界层的分离过 程, 比较二者分离点的位置及压差阻力情况, 分析绕流阻力和举力的形成过程、计算方法、影响因素及相应的 减阻措施。
To tal No1114 冶金设备 M ETALLU RG ICAL EQU IPM EN T 1 99 9总年 第4 月11第4 期2 期   Ap ril 1999 海 水 绕 流 扬 矿 管 边 界 层 分 析 ① ② 冯 雅 丽 李 浩 然 ( 北 京 科 技 大 学100083) 摘 要介 绍 不 同 雷 诺 数 下 海 水 绕 流 深 海 扬 矿 管 的 流 动 情 况 , 分 析 管 面 形 成 层 流 及 湍 流 边 界 层 的 分 离 过 程 , 比 较 二 者 分 离 点 的 位 置 及 压 差 阻 力 情 况 , 分 析 绕 流 阻 力 和 举 力 的 形 成 过 程 、计 算 方 法 、影 响 因 素 及 相 应 的 减 阻 措 施 。 关 键 词扬 矿 管层 流湍 流边 界 层绕 流 阻 力 Boundary Layer Analysis of Sea Water M oving around L if ting P ipe Feng Yali   L i H ao ran (U niversity of Science and Techno logy, Beijing) ABSTRACTThis paper introduces the flow ing conditionsw ith various Reyno lds num bers as sea w ater moving around the deep sea m ining lifting p ipe. It analyzes the boundary layer separating p rocess of bo th lam inar and turbulent flow s on the surface of lifting p ipe, and compares lam inar flow w ith turbulent flow on separating po sitions and resistance of disparity in p ressure. W e also discuss how the bypass resistance to be and the lifting fo rce fo rm ed and calculated, the facto rs effecting on them , and how to reduce them. KEYWORDSL ifting p ipe  L am inar flow   Turbulent flow   Boundary layer  Bypass resistance 1 引 言 扬 矿 管 (如 图 1 所 示 ) 长 约 5000m~ 6000m , 是 采 矿 系 统 中 输 送 多 金 属 结 核 的 刚 性 管 道 , 还 是 通 讯 、电 力 输 送 用 电 缆 的 支 持 体 。 可 以 说 , 扬 矿 管 装 置 是 整 个 采 矿 系 统 的 动 脉 , 务 必 安 全 可 靠 。 扬 矿 管 工 作 在 稳 定 海 流 及 随 机 海 浪 中 , 海 水 绕 流 扬 矿 管 , 在 管 面 形 成 层 流 边 界 层 及 湍 流 边 界 层 。 研 究 边 界 层 的 分 离 情 况 及 绕 流 阻 力 , 对 扬 矿 管 的 结 构 设 计 十 分 重 要 。 本 文 设 海 水 为 定 常 、不 可 压 、粘 性 流 体 。 2 海 水 绕 流 扬 矿 管 的 流 动 形 态 V ∝ = 2aΜ 范 根 据 实 验 观 察 , 在 不 同 的 雷 诺 数 R e 畴 , 海 水 绕 流 圆 柱 体 时 有 完 全 不 同 的 流 动 形 态 。 图 1  扬 矿 系 统 简 图 ① ② 作 者 简 介 : 冯 雅 丽 , 北 京 科 技 大 学 硕 士 研 究 生 作 者 简 介 : 李 浩 然 , 中 科 院 化 冶 所 硕 士 研 究 生 — 42 —   冯 雅 丽 等 : 海 水 绕 流 扬 矿 管 边 界 层 分 析 1999 年 4 月 第 2 期 式 中 : 尾 涡 区 。 V ∝ — 海 流 在 水 平 面 内 的 速 度 分 量 ; 4边 界 层 的 分 离 在 不 同 深 度 、 不 同 区 域 、 不 同 时 刻 由 于 雷 诺 a— 圆 柱 体 半 径 ; Μ— 运 动 粘 性 系 数 。 数 不 同 , 海 水 的 流 动 情 况 是 不 同 的 , 海 水 绕 流 5000m~ 6000m 扬 矿 管 形 时 , 在 扬 矿 管 的 不 同 位 置 上 , 形 成 的 层 流 边 界 层 与 湍 流 边 界 层 在 各 点 大 不 相 同 。 在 工 程 中 , 对 于 理 论 上 的 混 合 边 界 层 由 于 其 前 半 部 的 层 流 过 小 , 可 忽 略 不 计 , 而 按 湍 流 边 界 层 计 算 。 湍 流 边 界 层 与 层 流 边 界 层 相 比 分 离 点 靠 后 、壁 面 的 压 差 阻 力 稍 小 。 下 面 分 析 扬 矿 管 层 流 边 界 层 分 离 原 因 。 据 中 国 大 洋 协 会 H Y4- 881 航 次 在 东 太 平 洋 c- c 区 (我 国 开 辟 矿 区 ) 实 测 可 知 : 海 水 表 层 流 的 速 度 为 10cm ös~ 83cm ös, 准 断 面 纬 向 流 的 速 度 为 014cm ös~ 2710cm ös (1500m 速 度 零 面 )、 0 14cm ös~ 3217cm ös (2000m 速 度 零 面 ) , 底 层 流 = V ∝ D Μ 式 的 速 度 为 0135cm ös~ 518cm ös。 由 R e 2 ( 式 中 : Μ海 水 的 运 动 粘 度 , m ös, 一 般 取 Μ= 1阻 - 6 2 0 m ös) , 即 可 算 得 该 海 域 雷 诺 数 的 范 围 为 : 2. 9 5 3 1 阻 10 ≥ R e≥ 1. 4阻 10 , 将 出 现 亚 临 界 、 超 临 界 状 态 。 在 扬 矿 管 的 尾 部 将 出 现 尾 流 涡 街 , 产 生 层 流 边 界 层 、湍 流 边 界 层 分 离 现 象 。 3 边 界 层 分 离 的 物 理 现 象 当 海 水 流 经 曲 面 时 , 边 界 层 内 海 水 受 到 惯 性 力 、 粘 性 力 和 沿 流 动 方 向 压 强 梯 度 的 作 用 , 粘 性 力 始 终 与 流 动 方 向 相 反 , 对 流 动 起 阻 滞 、 减 速 和 损 耗 动 能 的 作 用 。 边 界 层 内 的 海 水 被 粘 性 力 所 阻 滞 , 损 耗 动 能 , 逐 渐 减 速 ; 越 靠 近 扬 矿 管 壁 面 的 海 水 , 受 粘 性 阻 滞 作 用 越 大 , 动 能 损 耗 越 大 , 减 速 也 越 快 。 在 管 面 的 降 压 加 速 段 中 , 由 于 海 水 的 部 分 压 力 势 能 转 变 为 海 水 的 动 能 , 边 界 层 中 的 海 水 虽 然 受 到 粘 性 力 的 阻 力 作 用 , 但 仍 有 足 够 的 动 能 , 能 够 继 续 前 进 。 但 是 , 在 管 面 的 升 压 减 速 段 中 , 海 水 的 部 分 动 能 不 仅 要 转 变 为 压 力 势 能 , 而 且 粘 性 力 的 阻 滞 作 用 也 要 继 续 损 耗 动 能 , 这 就 使 边 界 层 内 海 水 的 动 能 损 耗 更 大 , 速 度 迅 速 降 低 从 而 使 边 界 层 不 断 增 厚 。 当 流 到 管 面 的 某 点 H 时 (如 图 2 所 示 ) , 如 果 靠 近 管 面 海 水 的 动 能 已 被 消 耗 尽 , 这 部 分 海 水 便 停 滞 不 前 。 随 之 而 来 的 海 水 也 将 同 样 停 滞 下 来 , 以 致 越 来 越 多 , 被 停 滞 的 海 水 在 管 壁 面 和 主 流 之 间 堆 积 起 来 。 与 此 同 时 , 在 H 点 之 后 , 压 力 的 继 续 升 高 将 使 这 部 分 海 水 被 迫 反 向 逆 流 , 并 迅 速 向 外 扩 展 。 这 样 主 流 便 被 挤 得 离 开 管 面 , 在 H T 线 上 海 水 速 度 等 于 零 , 成 为 主 流 和 逆 流 之 间 的 间 断 面 。 由 于 间 断 面 的 不 稳 定 性 , 很 小 的 扰 动 就 会 引 起 间 断 面 的 波 动 , 进 而 发 展 并 破 裂 成 漩 涡 , 造 成 边 界 层 分 离 。 H 点 为 分 离 点 , 分 离 时 形 成 的 漩 涡 , 不 断 地 被 主 流 带 走 , 在 扬 矿 管 后 部 形 成 图 2  边 界 层 分 离 示 意 图 = 5V y 5V x x + V = 5y x 扬 矿 管 的 边 界 层 方 程 为 : V x 5 2 1 Θdx dp 5V 2x + Μ 5y x y 利 用 管 面 上 的 边 界 条 件 : y = 0, V = V = 0, 2 5 V x y = 0。 可 得 出 : Λ(5y ) 2 此 式 表 明 : 在 壁 面 附 近 的 速 度 分 布 曲 线 的 曲 率 是 由 当 地 的 边 界 层 外 边 缘 的 压 力 梯 度 所 决 定 。 图 2 绘 出 边 界 层 内 速 度 、 压 力 分 布 图 形 的 沿 程 变 化 , 由 此 可 以 看 出 分 离 发 生 的 过 程 。 在 顺 压 梯 度 区 域 内 dp , 在 整 个 边 界 层 的 厚 dx 2 度 上 5 V x < 0, 即 在 这 一 边 界 层 厚 度 上 的 速 度 剖 面 2 y 5 向 外 凸 , 没 有 拐 点 , 如 图 3 (a) 所 示 。 由 此 可 见 , 顺 压 梯 度 同 惯 性 力 所 起 作 用 一 样 , 使 边 界 层 内 的 海 水 沿 流 动 方 向 前 进 , 不 会 发 生 边 界 层 分 离 。 在 逆 压 梯 度 区 域 内 ddpx > 0 , 在 边 界 层 的 厚 度 上 一 定 存 — 43 — 总 第 114 期冶金设备 1999 年 4 月 第 2 期 2 在 着 5 V x 海 水 绕 流 时 , 海 水 对 管 体 表 面 作 用 有 切 向 力 , 由 2 = 0 的 点 P , 这 个 点 就 是 边 界 层 上 速 度 y 5 剖 面 的 拐 点 , 速 度 剖 面 在 拐 点 以 下 是 内 凹 的 , 在 切 向 力 而 产 生 摩 擦 阻 力 。 它 是 作 用 在 物 体 表 面 的 切 向 力 在 来 流 方 向 上 的 投 影 总 和 ; 压 差 阻 力 F p 拐 点 以 上 是 外 凸 的 , 如 图 3 (b) 所 示 。 是 粘 性 间 接 作 用 的 结 果 。 当 海 水 绕 管 体 流 动 时 边 界 层 在 压 力 升 高 的 区 域 内 发 生 分 离 , 形 成 漩 涡 , 分 离 点 后 的 管 面 所 受 流 体 压 力 大 致 接 近 于 分 离 点 的 压 力 , 其 压 力 分 布 情 况 如 图 5、图 6 所 示 。 作 用 在 管 体 上 的 前 后 压 力 失 去 了 理 想 流 体 的 对 称 性 , 产 生 扬 矿 管 管 体 前 后 的 压 力 差 , 形 成 压 差 阻 力 。 漩 涡 所 携 带 的 能 量 也 将 在 整 个 尾 涡 区 中 被 消 耗 变 成 热 , 最 终 散 逸 掉 。 故 压 差 阻 力 是 指 作 用 在 物 体 表 面 的 压 力 在 来 流 方 向 上 投 影 的 总 和 , 它 与 物 体 的 形 状 有 很 大 的 关 系 , 也 称 形 状 阻 力 。 图 3  边 界 层 内 速 度 剖 面 压 力 梯 度 同 粘 性 力 一 样 , 起 着 阻 滞 流 动 的 作 用 。 在 逆 压 梯 度 区 域 内 , 开 始 压 强 升 高 , 海 水 中 部 分 动 能 转 变 为 压 强 势 能 , 及 被 粘 性 力 所 消 耗 , 但 边 界 层 内 的 海 水 仍 沿 流 动 方 向 向 前 流 动 , 即 5 V x 图 4  表 面 力 示 意 图 图 5  层 流 边 界 层 分 离 图 6  湍 流 边 界 层 分 离 5y > 0 ; 随 着 x 的 增 加 , 在 壁 面 上 某 一 点 H 处 5 V 5 x y = 0; 从 H 点 再 往 前 , 就 有 5 V x y < 0, 在 靠 近 壁 面 处 发 5 生 了 逆 流 , 使 边 界 层 内 的 流 动 从 壁 面 上 分 离 , H 为 分 离 点 。 在 分 离 区 内 , 由 于 逆 流 造 成 的 真 空 使 得 下 游 海 水 倒 流 过 来 , 在 主 流 的 冲 击 下 又 将 顺 流 回 去 , 形 成 旋 涡 , 不 断 被 主 流 带 走 , 在 扬 矿 管 后 部 形 成 尾 涡 区 。 5 绕 流 阻 力 . 1 形 成 扬 矿 管 在 施 动 情 况 下 及 海 浪 冲 击 下 , 必 然 受 5 到 流 体 的 作 用 力 。 当 海 水 绕 流 扬 矿 管 时 , 物 体 总 是 受 到 压 力 和 切 向 应 力 的 作 用 。 在 沿 管 横 截 面 的 流 动 平 面 中 这 两 部 分 力 的 合 力 F 可 分 解 为 两 个 分 力 : 与 来 流 方 向 一 致 的 作 用 力 F D 及 垂 直 于 来 L 流 方 向 的 举 力 F , 如 图 4 所 示 。 F D 与 物 体 运 动 方 向 相 反 , 起 着 阻 碍 扬 矿 管 运 动 的 作 用 , 称 为 绕 流 阻 力 。 绕 流 阻 力 由 两 部 分 组 成 : 即 摩 擦 阻 力 和 压 D f p 绕 流 阻 力 F 可 表 示 为 : F = F + F 差 阻 力 。 摩 擦 阻 力 F f 是 粘 性 直 接 作 用 的 结 果 , 当 其 中 摩 擦 阻 力 F f ∫A Σ0 = sinΗdA — 44 —   冯 雅 丽 等 : 海 水 绕 流 扬 矿 管 边 界 层 分 析 1999 年 4 月 第 2 期 也 相 同 , 表 1 为 不 同 物 型 的 阻 力 系 数 。在 不 可 压 缩 压 差 阻 力 F ∫ p A cosΗdA = - 粘 性 流 体 中 , 对 与 来 流 方 向 具 有 相 同 方 位 角 的 几 何 相 似 体 , 其 阻 力 系 数 为 C = f (R e) , 即 无 因 次 只 与 雷 诺 数 有 关 。 0 式 中 , Σ 为 切 向 力 , p 为 法 向 力 , A 为 扬 矿 管 D 外 表 面 的 总 表 面 积 , Η为 管 上 微 元 面 积 dA 的 法 线 与 速 度 方 向 的 夹 角 。 阻 力 系 数 C 表 1 D 物 型 阻 力 系 数 习 惯 上 采 用 含 有 阻 力 系 数 的 公 式 表 示 这 两 种 阻 力 : ψ ΘV A f 2 2 ∝ F F f = C = C f ψ 2 ΘV ∝ p p 2 A p f p 式 中 , C 和 C 分 别 为 摩 擦 阻 力 系 数 和 压 强 阻 力 系 数 ; A 积 ; A 指 与 流 速 方 向 垂 直 的 迎 流 投 影 面 积 ; Θ为 海 水 密 度 。 当 引 入 总 阻 力 系 数 C 即 绕 流 阻 力 系 数 后 , 总 阻 力 即 绕 流 阻 力 可 表 示 为 : f 指 切 向 力 作 用 的 面 p D 图 8 为 扬 矿 管 的 阻 力 系 数 与 雷 诺 数 的 关 系 曲 线 。 在 小 R e 数 的 情 况 下 , 边 界 层 是 层 流 , 边 界 层 的 分 离 点 在 管 最 大 截 面 附 近 , 并 且 在 管 后 形 成 较 宽 的 尾 涡 区 , 从 而 产 生 很 大 的 压 差 阻 力 。 当 R e 数 增 加 , 到 边 界 层 分 离 前 边 界 层 已 由 层 流 变 为 湍 流 时 , 由 于 在 湍 流 中 海 水 相 互 掺 混 , 发 生 强 烈 的 动 量 交 换 , 使 分 离 点 后 移 , 尾 涡 区 大 大 变 窄 , 从 而 使 阻 力 系 数 显 著 降 低 , 即 由 亚 临 界 转 变 为 超 临 界 , 阻 力 系 数 大 约 从 1. 2 急 剧 下 降 到 0. 3。 但 当 雷 诺 数 逐 渐 增 加 时 , 湍 流 边 界 层 区 域 增 大 , 摩 擦 阻 力 系 数 上 升 。 再 加 上 尾 流 区 中 压 力 进 一 步 下 降 , 故 压 差 阻 力 系 数 上 升 。 ψ 2 ∝ FD = CD ΘV 2 A 5 . 2 影 响 因 素 ) 层 流 边 界 层 和 湍 流 边 界 层 都 能 发 生 分 离 图 5、 图 6 为 海 水 绕 扬 矿 管 流 动 的 层 流 与 湍 流 1 ( 图 。 A 为 驻 点 , H 为 分 离 点 。) , 但 由 于 湍 流 内 脉 动 引 起 的 动 量 交 换 , 使 边 界 层 内 的 速 度 剖 面 均 匀 化 , 图 7 为 两 种 流 态 下 的 速 度 剖 面 , (a) 为 层 流 , ( b) 为 湍 流 。 由 于 湍 流 状 态 下 存 在 着 强 烈 的 混 掺 作 用 , 导 致 海 水 动 能 比 较 均 匀 地 分 布 , 增 大 壁 面 附 近 流 体 的 动 能 , 所 以 湍 流 边 界 层 比 层 流 边 界 层 承 受 的 逆 压 梯 度 大 , 而 不 易 分 离 。 与 层 流 边 界 层 相 比 , 湍 流 边 界 层 分 离 会 发 生 在 较 远 处 (见 图 5、 图 6)。 可 见 , 对 于 湍 流 情 形 降 低 了 压 差 阻 力 。 因 此 , 对 物 体 表 面 加 糙 , 往 往 成 为 降 低 形 状 阻 力 的 有 效 措 施 。 图 8  扬 矿 管 绕 流 阻 力 系 数 6 横 向 激 振 力 随 着 旋 涡 的 脱 离 , 在 扬 矿 管 后 将 形 成 反 向 环 流 , 若 管 两 侧 的 反 向 环 流 不 等 量 , 同 机 翼 的 起 动 旋 涡 相 似 , 扬 矿 管 便 受 到 垂 直 于 流 向 的 力 。 在 稳 定 海 流 中 , 从 扬 矿 管 两 侧 交 替 泄 放 旋 涡 的 频 率 , 图 7  边 界 层 速 度 剖 面 可 用 下 式 的 斯 特 劳 霍 尔 数 来 确 定 : S = VD∝f 2 ) 绕 流 阻 力 大 小 与 雷 诺 数 有 密 切 关 系 。 按 相 式 中 , f — 旋 涡 泄 放 频 率 , f = SDV ∝ 似 定 律 已 知 , 对 于 不 同 的 不 可 压 缩 流 体 中 的 几 何 相 似 物 体 , 如 果 雷 诺 数 相 同 , 则 它 们 的 阻 力 系 数 在 采 矿 过 程 中 , 只 要 测 得 海 流 速 度 , 就 可 得 — 45 — 总 第 114 期冶金设备 1999 年 4 月 第 2 期 出 雷 诺 数 R e, 从 而 得 出 斯 特 劳 霍 尔 数 S , 由 上 式 可 算 得 旋 涡 泄 放 频 率 f 。 随 着 海 流 速 度 的 增 加 , 旋 涡 泄 放 频 率 将 增 大 。 流 , 其 阻 力 主 要 是 摩 擦 阻 力 。 2) 加 大 扬 矿 管 管 面 粗 糙 度 , 可 扰 动 海 流 , 使 边 界 层 分 离 点 后 移 , 降 低 压 差 阻 力 。 加 糙 圆 柱 试 验 已 由 英 国 国 家 物 理 试 验 室 作 出 。 图 8 是 阻 力 系 数 随 光 滑 圆 柱 及 加 糙 圆 的 雷 诺 数 变 化 的 曲 线 。 因 6000m 扬 矿 管 的 雷 诺 数 在 长 度 方 向 上 各 点 是 不 同 的 , 下 部 雷 诺 数 在 亚 临 界 区 内 , 可 把 管 面 加 糙 , 降 低 阻 力 系 数 。 这 里 应 指 出 的 是 加 大 表 面 粗 糙 度 的 同 时 , 扬 矿 管 的 直 径 加 大 , 因 此 阻 力 也 增 加 了 。 如 前 所 述 , 发 生 旋 涡 泄 放 时 , 扬 矿 管 还 将 受 L 到 垂 直 于 流 向 的 横 向 激 振 力 F , 此 力 沿 扬 矿 管 管 L 长 分 布 。 作 为 初 步 近 似 , 可 用 下 列 形 式 表 示 F : ψ ψ FL LV ∝ V ∝ (z , t) = C exp (Πif t) ∝ 式 中 ,V — 由 海 水 引 起 的 水 质 点 速 度 ; f — 旋 涡 泄 放 频 率 , f = SDV ∝ ; 3) 在 扬 矿 管 上 加 装 导 流 板 以 减 小 绕 流 阻 力 , C L — 一 个 依 赖 于 障 碍 物 形 状 的 系 数 , 可 由 下 增 加 扬 矿 管 与 海 水 水 平 方 向 的 接 触 面 积 , 以 削 弱 由 横 向 激 振 力 产 生 的 横 向 振 动 的 幅 值 及 频 率 , 可 防 止 共 振 的 发 生 。 1 2 , 对 低 雷 诺 数 下 的 多 数 计 算 而 言 , 可 取 随 雷 诺 数 (流 速 ) 的 变 化 , 对 于 R e 式 算 出 C 系 数 c . 7。 图 9 表 示 c 的 临 界 值 , c 呈 现 相 当 急 剧 的 下 降 , 这 反 映 出 , 对 这 些 R e 值 , 旋 涡 的 产 生 是 不 规 则 的 。 在 R e 由 4阻 L = ΘD c l , 其 中 c l 是 一 个 无 因 次 数 。 l 8 结 论 通 过 以 上 分 析 可 以 看 出 , 海 水 绕 流 扬 矿 管 , 0 l l 边 界 层 分 离 是 逆 压 梯 度 和 粘 性 力 阻 滞 综 合 作 用 的 结 果 。 在 海 水 顺 压 梯 度 区 域 内 流 动 时 , 决 不 会 发 生 边 界 层 分 离 。 只 有 在 逆 压 梯 度 区 域 内 , 当 逆 压 梯 度 足 够 大 时 才 能 发 生 边 界 层 分 离 。 与 层 流 边 界 层 相 比 , 湍 流 边 界 层 的 分 离 点 在 较 远 处 , 它 的 压 差 阻 力 小 于 层 流 。 增 加 扬 矿 管 表 面 粗 糙 度 、 流 线 型 外 形 的 扬 矿 管 及 加 装 导 流 板 可 以 减 少 压 差 阻 力 及 形 状 阻 力 , 防 止 共 振 的 发 生 。 5 5 0 至 8阻 10 的 临 界 值 范 围 内 , 没 有 举 力 的 优 势 1 频 率 , 这 时 水 流 是 紊 乱 的 , 没 有 明 显 的 旋 涡 。 然 而 在 高 的 雷 诺 数 下 , 旋 涡 尾 流 将 重 新 兴 起 。 扬 矿 管 在 海 水 中 产 生 横 向 和 纵 向 振 动 , 这 些 振 动 也 会 激 起 旋 涡 , 它 们 产 生 于 扬 矿 管 的 共 振 频 率 附 近 , 可 使 浇 流 阻 力 、 举 力 达 到 无 振 动 情 况 下 的 4~ 5 倍 。 参 考 文 献 [ [ 1 ]J. S. Chung and A. K. W hitney, A xial Stretching O scillation of an 18, 000- F t V ertical Pipe in the O 2 cean, Journal of Energy Resources Techno logy, Vo l. 105ö195, 1983 2 ] M. P. Paidouxxis and T. P. L un, Dynam ics of a p ipe A sp irationg F luid Such asM ight Be U sed in O 2 cean M ining, T ransactions of the A SM E, 250öVo l. 1 07, 1985 [ [ 3 ] 有 限 元 无 限 元 耦 合 法 求 解 直 立 圆 柱 上 的 波 浪 力 1 天 津 大 学 学 报 , 1996 l 图 9  c 随 R e 的 变 化 4 ] J. S. Chung, Hydrodynam ic Fo rces on a M arine R ixer: A V elocity- Po tential M ethod, Jourm al of Energy Rexources Techmo logy, Vo l. 104ö53, 1982 5 ] Henning Grebe, M anganese Nodule M ining F rom Deep Sea, 1996 7 减 阻 措 施 ) 为 减 少 扬 矿 管 的 压 差 阻 力 , 扬 矿 管 的 外 形 1 应 使 管 后 形 成 的 尾 涡 区 尽 可 能 小 , 也 就 是 使 边 界 层 的 分 离 点 尽 量 向 后 推 移 。 圆 状 尖 尾 的 细 长 外 形 , 即 所 谓 流 线 型 的 物 体 , 在 其 他 条 件 相 同 的 情 况 下 , 引 起 的 压 差 阻 力 比 尾 部 钝 粗 的 要 小 。 由 于 边 界 层 分 离 点 的 位 置 与 边 界 层 内 的 压 力 梯 度 的 大 小 有 直 接 关 系 , 所 以 必 须 使 扬 矿 管 具 有 这 样 一 种 外 形 , 即 使 流 经 管 面 压 力 升 高 区 内 的 海 水 的 压 力 梯 度 尽 可 能 地 小 些 。 而 圆 头 尖 尾 流 线 型 的 扬 矿 管 就 具 有 这 个 特 点 。 对 具 有 流 线 型 的 物 体 的 绕 [ [6 ]湍 流 减 阻 新 概 念 的 实 验 探 索 1 空 气 动 力 学 学 报 , 1996 [ 7 ]一 种 新 型 边 界 层 控 制 技 术 应 用 于 湍 流 减 阻 的 实 验 研 究 , 海 洋 学 报 , 1997 ( 转 49 页 ) — 46 —
  • 中矿传媒与您共建矿业文档分享平台下载改文章所需积分:  5
  • 现在注册会员立即赠送 10 积分


皖公网安备 34050402000107号