[发明专利]用于变截面弯头的导流部件及其制作方法

说明书

本发明公开了一种用于变截面弯头的导流部件及其制作方法，该制作方法中，建立导流模型的方法包括步骤：在平行于直壁板的投影面内，将变截面弯头的进口端直线段L_A和出口端直线段L_B分为数目相同的分段线；在L_A和L_B的每一相邻两分段线的交点处分别形成开口朝向L_B和L_A的第一曲线段和第二曲线段；将位置对应的第一曲线段和第二曲线段的内端和外端分别通过内曲线段和外曲线段连接，以获取一个以上的截面形状，内曲线段和外曲线段的开口均朝向内侧弧形壁板；将各截面形状沿垂直于直壁板的方向延伸设定长度获得一个以上的导流元件模型，设定长度为两直壁板之间的距离。该方法制成的导流部件能够减少变截面弯头内部的局部涡流，降低流动阻力。

技术领域

本发明涉及流体管道技术领域，特别是涉及一种用于变截面弯头的导流部件及其制作方法。

背景技术

在流体管道中，经常会出现流体需要变换方向的地方，通常采用弯头来改变流体的流动方向。

在某些流体管路的设计技术规程中，在流体换向的地方规定使用等截面弯头，不建议布置变截面弯头，但是，实际工程应用中，由于场地空间的限制和投资成本的控制等经常会出现变截面弯头，变截面弯头用于改变内部流体的方向及连接不同尺寸接口的设备。

当流体在变截面弯头中流动中，既需要改变流动方向，又需要改变流动速度，同时流场的压力也跟着相应变化，导致流体流动不再平稳，流体的流动容易处于湍流状态而非层流，流体的湍流容易引起管道的振动，并伴随着噪音增大、阻力增大及能耗增加的缺点。

为解决上述问题，目前常采用的方式为在变截面弯头内设置若干导流格栅以对管道内部流体进行分层、分流处理，虽然通过若干导流格栅将弯头分隔为若干小流道，可以消除大涡流，但是局部仍然会存在小涡流；同时，该种方式需要的导流格栅数目多，且对每块导流格栅的尺寸位置有很高的要求，一旦安装与设计有误差，会出现流动阻力不降反升的问题。

有鉴于此，如何设计一种用于变截面弯头的导流部件，能够消除变截面弯头内部的局部涡流，降低流动阻力，且对安装精度的要求低，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供用于变截面弯头的导流部件的制作方法，所述变截面弯头由内侧弧形壁板、外侧弧形壁板和两个直壁板组成，两所述直壁板相互平行；

所述制作方法包括：建立所述导流部件的导流模型；

所述导流模型的建立方法包括如下步骤：

S101、在平行于所述直壁板的投影面内，将所述内侧弧形壁板的进、出口端分别与所述外侧弧形壁板的进、出口端连线，形成第一直线段L_A和第二直线段L_B；

将所述第一直线段L_A和所述第二直线段L_B分为数目相同的分段线，且位置对应的分段线在各自直线段中所占比例相同；

S102、在所述第一直线段L_A的每一相邻两分段线的交点处形成开口朝向所述第二直线段L_B的第一曲线段；

在所述第二直线段L_B的每一相邻两分段线的交点处形成开口朝向所述第一直线段L_A的第二曲线段；

其中，第一曲线段的曲率半径大于第二曲线段的曲率半径；

S103、将位置对应的所述第一曲线段和所述第二曲线段的内端和外端分别通过内曲线段和外曲线段连接，以获取一个以上由所述第一曲线段、所述第二曲线段、所述内曲线段和所述外曲线段围合形成的截面形状；其中，所述内曲线段和所述外曲线段的开口均朝向所述内侧弧形壁板；