螺旋管流是流体在圆形截面管子中的一种特殊流态,由于其流线为螺旋状,可以看成是由直线管流和强制涡的叠加,它具有输送固体颗粒浓度高、低坡能、不淤积等特点,这些个特点广泛用于输送泥沙、灰渣、煤等。下面介绍两种不同性质的螺旋管流自由螺旋流:它由一个起旋源点向外输送,由于只有源点产生旋转力矩,所以它的旋流强度总是衰减的,我们可以用直流水力公式推求旋流水力公式,实验证明,直流和螺旋流的能坡,在相同流量和含砂量相同的情况下,平直流大约是螺旋流的2.7倍,所以螺旋流是比较优秀的“运输队”,但是由于衰减,螺旋流很快变为直流,能坡增加很快,就可能导致淤积堵塞。
下面介绍两种不同性质的螺旋管流
自由螺旋流:
它由一个起旋源点向外输送,由于只有源点产生旋转力矩,所以它的旋流强度总是衰减的,我们可以用直流水力公式推求旋流水力公式,实验证明,直流和螺旋流的能坡,在相同流量和含砂量相同的情况下,平直流大约是螺旋流的2.7倍,所以螺旋流是比较优秀的“运输队”,但是由于衰减,螺旋流很快变为直流,能坡增加很快,就可能导致淤积堵塞。
还有一种螺旋流称为强制螺旋流:
为了保证螺旋不衰减,要求管内附加螺旋形导流叶片(保证螺旋流不会因为阻力损失而衰减),水和砂与边壁之间由于运动产生的摩阻力将会变得比直流大得多,且这个阻力随着导叶外偏角的增加将增加得更快,所以,合理的螺旋管导叶设计将是保证输送效率的前提条件。
那些水力坡度小的水库、河道的淤积治理,可以考虑使用螺旋流的原理,但是据我所知,螺旋流应用到淤积治理工程实际中的还不多见,如何解决天然河道的起旋问题,还有沿程水损问题,都是值得大家考虑的问题,这些都是本人不太成熟的想法,希望有人指点!