“您想出的这个方案……”江夏刚想拍拍前辈们的马屁。
“诶!打住!”昌年同志立刻笑着打断他,话筒里还传来几个带着笑意的声音在嚷嚷,“可不是我一个人瞎琢磨出来的!荣普、锦山,还有老荣章这几个老东西,都绞尽脑汁出了力的!大家伙儿一块儿憋出来的!”
电话那头顿时响起一阵爽朗又带着点互相打趣的笑骂声。
江夏听着这些富有时代感的名字,不由有些心潮澎湃。其余的江夏可能不认识,但,目前叫荣章的,很可能是华国第一条超高压输电线路的奠基者。
“好了好了,别扯远了!小子,言归正传,你觉得我们鼓捣出的这个法子,怎么样?能行得通不?”
“呃……”江夏沉吟了一下,没有立刻下结论,“理论上是可行的方向,但具体效果……还需要通过详细计算来验证才行。各位前辈,你们进行优化计算时,用的是什么核心公式?是根据变径前后的面积比和雷诺数Re来推导的吗?”
面对专业的老前辈,江夏也不想掉架子。不自觉的就进入了理智化,在自己记忆的海洋中,拼命翻找着流体力学及热力学的相关知识。
“没有完全走那条路。”昌年同志回答得很干脆,“我们主要是基于科达-卡诺公式(Kármán-carnot formula) 的核心思路来估算损失。但理论计算结果显示,在变径处的流速变化……还是太剧烈了些,损失偏大,不太理想。”
昌年同志停顿了一下,才继续说道:“这不,就想起了你之前提到的那个‘有限元拆分’的方法!我们琢磨着,能不能把这个思路用到导流锥设计上?
把原本一次剧烈的截面突变,通过设计一个多段渐变截面的导流锥,分解成多个微小单元的连续变化,让流速能更平缓、更稳定地过渡过去,把冲击损失降到最低!”
“这个想法不错!”江夏点了点头,这就是将有限元思想应用于流体优化的精髓!
“不过啊,”昌年同志话锋一转,“这个‘多段微元’具体该怎么通过数学模型精确表达?每一段的锥角、长度变化规律怎么设定才能达到最优效果?我们内部还有些不同的看法,争论不小呢。”
“哦,原来是这样……”江夏恍然大悟,嘴角不自觉地勾起一抹了然的笑意。
他伸出手,轻轻拍了拍旁边还在跟操作指南较劲的小刘秘书的肩膀,示意他可以放松了——前面那些让人头疼的公式,不用算了。
聪明的读者老爷肯定早就发现了,江夏之前甩给小刘秘书的那一串天书般的公式:Δh=(1?A1\/A2)^2*c1^2\/2、Δh=K?c2^2\/2、c实际=m˙\/p?A中……拆开来看,其核心正是构成科达-卡诺公式(Kármán-carnot) 用于计算截面突变损失的分项!
那边的老前辈们既然已经完成了核心计算,自然不需要这边再重复劳动。
扒拉开小刘秘书,从充当服务器的“大黄分身”那里锁定一个频段:“前辈们,我们来个线上交流啊?能及时看到公式哦!”
“嘿!急一急的,还把这好玩意忘了!我们马上去申请!”
电话挂断,江夏开始在短消息界面编写公式。
现在,重要的是下面的这几个公式。
扩散损失:Δh导流 = ξd * (c1 - c2)^2 \/ (2g)
其中 ξd:扩散损失系数,它可是个关键变量!它的大小主要取决于两个设计参数:
锥角 θ(扩散角)
面积比 A2\/A1(变径后截面积\/变径前截面积)
重点来了!当锥角 θ < 15°时,设计良好的导流锥能将 ξd 大幅降低到 0.1~0.2 的水平,想想看,如果是粗暴的突然扩大,ξd 可是高达 1.0!能量损失立减80-90%!
收缩损失: Δh导流 = ξc * c2^2 \/ (2g),其中 ξc:收缩损失系数,经过优化的导流锥设计(比如流线型锥头),ξc 可以低至 0.05~0.1,而突然缩小时,ξc 大约是 0.5,优化效果同样显着!
而锥体的长度 L,则可以根据简单的几何关系确定:L = |d2 - d1| \/ (2 * tan(θ\/2))(其中 d1、d2 分别是变径前后的管道直径)。
完美!核心参数和设计逻辑瞬间清晰!
嗯?你说作者给主角开挂了嘛?
呵呵,这个公式及一些变种试题,可是明晃晃的在教科书上摆着呐!真的,本科就有!当年某个头部高校的研究生考试大题,直接就把这个案例搬出来考了。不知道他们是向老前辈致敬还是偷懒……
不过,现在的专业课,更多的是使用cFd软件进行设计,就连锥角选择诺谟图都能直接生成,要最佳θ?一秒钟答案就出来了。
老前辈,你们日后写的教材,变着花样的来找你们啦!
对,江夏现在干的事,就是把这些老前辈整理了一辈子的经验提前反馈给他们而已!
此刻,江夏就是知识的搬运工!
但,他一点也不羞耻!