CN206555624U - 一种具有微沟槽减阻结构的管道 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有微沟槽减阻结构的管道，包括管体，所述管体内壁上设置有多个凸起，所述凸起呈环形阵列，所述凸起之间形成的V形沟槽。进一步地，所述凸起为正三角形。本实用新型的优点在于：其结构简单，实用性强，其利用自身结构改变流体在接触表面的流场，能够增加了粘性底层厚度，降低表面的湍动能及速度梯度，从而达到减阻效果，具有节能减排，低碳环保的作用。

Description

一种具有微沟槽减阻结构的管道

技术领域

本实用新型涉及管道技术领域，具体地指一种具有微沟槽减阻结构的管道。

背景技术

节能减排是目前人类社会关注的主要问题之一。随着学术界对减阻技术研究的日趋深入，减阻技术有了长足的进步。

目前，在液体管道的使用上，常用的减阻技术有添加活性剂、改变管道材质、合理布置管道等方案。但是管道在输送液体的过程中还是会对液体有着一定的阻力，尤其是针对粘稠度较高的液体。

但是不管是添加活性剂、改变管道材质、还是经过特殊布置管道等方法都存在着经济上的问题，减阻的目的虽然达到了，但是成本投入过高。因此，市场上亟需一种既经济又有效的减阻管道。

实用新型内容

本实用新型的目的就是要提供一种具有微沟槽减阻结构的管道，其结构简单，实用性强，其利用自身结构改变流体在接触表面的流场，能够增加了粘性底层厚度，降低表面的湍动能及速度梯度，从而达到减阻效果，具有经济环保又节能减排优点。

为实现上述目的，本实用新型所设计的一种具有微沟槽减阻结构的管道，包括管体，所述管体内壁上设置有多个凸起，所述凸起呈环形阵列，所述凸起之间形成的V形沟槽。

进一步地，所述凸起为正三角形。

更进一步地，所述V形沟槽的无量纲参数S⁺为11～13。

作为优选项，所述管体的内径为1～5cm，所述V形沟槽的最大宽度为管体横剖面内周长的0.5～1.5％。

本实用新型的优点在于：其结构简单，实用性强，其利用自身结构改变流体在接触表面的流场，能够增加了粘性底层厚度，降低表面的湍动能及速度梯度，从而达到减阻效果，具有节能减排，低碳环保的作用。

附图说明

图1为本实用新型的立体示意图。

图2为本实用新型的剖视示意图。

图3为图2中A处的放大示意图。

图中：管体1、凸起2、V形沟槽3。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细描述：

如图1～3所示的一种具有微沟槽减阻结构的管道，包括管体1，所述管体1内壁上设置有多个凸起2，所述凸起2呈环形阵列，所述凸起2之间形成的V形沟槽3。所述凸起2为正三角形。

本实施例中：所述V形沟槽3的无量纲参数S⁺为12。所述管体1的内径为3cm，所述V形沟槽3的最大宽度为管体1横剖面内周长的1％。

V形沟槽的减阻系数计算公式及相关参数如下：

h/s＝0.866 S⁺＝12

S⁺＝s*Vτ/ν

Vτ＝(τ₀/ρ)0.5

τ₀＝ρV2*Cf/2 C_f～0.791/Re1/4

τ₀＝0.03955ν1/4ρV7/4D-1/4

其中：h为凸起2的高，s为凸起2的底边长，V—流速(m/s)，ν—流体运动粘度(m2/s)，ρ—流体密度(kg/m3)，D—管径(m)，τ₀—壁面剪切力，C_f—壁面摩阻系数，Re—雷诺数。

实际使用时：

输送的液体在管体1内流动的过程中，管体1内壁会对液体有着一定的阻力，通过改变管体1内壁的结构，即V形沟槽3，改变了液体在接触表面的流场，增加了粘性底层厚度，降低表面的湍动能及速度梯度，从而达到减阻效果，这样的结构可以使得管体1对输送液体的阻力大大减少，尤其是对于粘度较大的液体，其输送过程更加高效。

最后，应当指出，以上实施例仅是本实用新型较有代表性的例子。显然，本实用新型不限于上述实施例，还可以有许多变形。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应认为属于本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种具有微沟槽减阻结构的管道，包括管体(1)，其特征在于：所述管体(1)内壁上设置有多个凸起(2)，所述凸起(2)呈环形阵列，所述凸起(2)之间形成的V形沟槽(3)。

2.根据权利要求1所述的一种具有微沟槽减阻结构的管道，其特征在于：所述凸起(2)为正三角形。

3.根据权利要求2所述的一种具有微沟槽减阻结构的管道，其特征在于：所述V形沟槽(3)的无量纲参数S⁺为11～13。

4.根据权利要求1～3中任意一项所述的一种具有微沟槽减阻结构的管道，其特征在于：所述管体(1)的内径为1～5cm，所述V形沟槽(3)的最大宽度为管体(1)横剖面内周长的0.5～1.5％。