流体冲击力和盲板力计算问题

zealour

请教一下： 1、再AUTOPSA计算中，由于流体在弯头处流动方向的改变，此处会有一个由于动量改变而导致的冲击力，为什么在静态管系分析中不用考虑这个力啊？如果是管口需要考虑这个力吗？

2、能解释一下什么原因导致盲板力？谢谢

[此贴子已经被uesoft于2009-3-26 12:24:46编辑过]

uesoft

zealour：

你好。你反映的问题属于流体与固体相互作用，即所谓流固耦合计算问题。该类问题是有限元分析研究中的前沿热点问题，国际上研究了很多年，国内也展开了一些研究。流固耦合计算企图用统一的有限元或有限体积算法解决流体、固体相互作用的力、位移的计算问题，面临很多困境。

目前，CAESARII和PIPENET提供简单的流固计算解决方案，即:先使用流体分析软件PIPENET计算出弯头力或瞬态力，再输入到应力分析软件CAESARII的界面，由CAESARII计算出结果。优易软件公司也提供类似的解决方案，使用流体分析软件PIPENET或AutoPFA计算出弯头力或瞬态力，再输入到应力分析软件CAESARII或AutoPSA的界面，由CAESARII或AutoPSA计算出结果。

现在回答你的2个问题，如回答有错误，请批评指正。

1，根据动量定理F*t=M2*V2-M1*V1,整个管系中流体在力F作用t时间后，动量从M2*V2改变为M1*V1，可改写为

F=m2/t*V2-m1/t*V1=rou2*A2*|V2|*V2-rou1*A1*|V1|*V1，

对圆形进出口截面，F=rou2*pi/4*d2^2*|V2|*V2-rou1**pi/4*d1^2*|V1|*V1，

显然m2/t、m1/t就是质量流量，rou2、rou1是出口、进口流体密度，A2、A1是出口、进口管道截面积，V2、V1是出口、进口流体速度矢量，d2、d1是出口、进口管道内径，

可以计算出d2=d1=0.1m,rou2=rou1=1000kg/m3，|V2|=|V1|=5m/s，此时作用在每个弯头进出口沿管道轴线的静态分力为196N，是很小的，这也就是平常为什么在 静态管系分析中不用考虑这个力的原因。整个管系受到的作用力只与管系进出口流体的动量差有关，当进出口动量差为零时，管系不会受到作用力。管系是依靠固定约束和管口、补偿器来分界的。

2，从动量公式可见，当遇到盲板时，流体速度=0，必然产生作用力F。