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内螺纹管内超临界水的流动阻力特性试验研究
摘要：
本文通过试验研究探究了内螺纹管内超临界水的流动阻力特性。通过流速、压降变化的测量，分析了内螺纹管与直管的比较、超临界水参数对流动阻力的影响、不同螺距的影响以及不同回转数下的影响。结果显示，内螺纹管与直管相比，流动阻力会有所增加；超临界水参数对流动阻力有着明显的影响，超临界区域的流动阻力值比临界区域更大；螺距的变化会对流动阻力产生一定的影响，且螺距越小，流动阻力越大；回转数的变化也会对流动阻力有一定影响，当回转数增加时，流动阻力也会增加。
关键词：超临界水；流动阻力；螺纹管；试验研究
Abstract:
Thispaperexplorestheflowresistancecharacteristicsofsupercriticalwaterflowininternalthreadedpipesthroughexperimentalresearch.Throughthemeasurementofflowvelocityandpressuredropchanges,thecomparisonbetweeninternalthreadedpipesandstraightpipes,theeffectofsupercriticalwaterparametersonflowresistance,theeffectofdifferentpitch,andtheeffectofdifferentrotationnumberswereanalyzed.Theresultsshowedthatcomparedwithstraightpipes,theflowresistanceofinternalthreadedpipesincreased.Thesupercriticalwaterparametershadasignificantimpactonflowresistance,andtheflowresistancevalueinthesupercriticalregionwashigherthanthatinthecriticalregion.Thechangeofpitchwillhaveacertaineffectonflowresistance,andthesmallerthepitch,thegreatertheflowresistance.Thechangeofrotationnumberalsohasacertaineffectonflowresistance.Whentherotationnumberincreases,theflowresistancewillalsoincrease.
Keywords:Supercriticalwater,FlowResistance,ThreadedPipe,ExperimentalResearch
一、绪论
超临界水是一种运用广泛的流体，具有独特的物理化学性质，在化学反应过程中能够提供一定程度上的热量和良好的传质条件。在能源和环境领域中，超临界水已经成为重要的研究对象。而内螺纹管作为一种流体传输的设备，在化工、石油、化肥等领域有着广泛的应用。对于超临界水在内螺纹管内流动的阻力特性的研究具有十分重要的理论和实际意义。
二、实验原理
实验装置采用的是管路流量系统，实验模拟了内螺纹管和直管的情况。实验中采用高压输送泵将水推入实验模拟管路内，经过调节后泵内的压力与实验模拟管路内的压力达到平衡，从而获得实验需要的流速。实验测量了不同流量下的压降情况，根据流速和压降的变化计算出流动阻力。
三、实验内容与结果分析
1、内螺纹管与直管的比较
通过实验测量不同流量下内螺纹管和直管的压降情况，计算出不同流速下的流动阻力，得到对比图（见图1）。
从图中可以看出，随着流速的增加，内螺纹管的流动阻力逐渐增加，且内螺纹管的流动阻力值较直管大，随着流速的增加，两者之间的流动阻力差距变得更加明显。
2、超临界水参数对流动阻力的影响
超临界水参数对流动阻力的影响是实验研究的重点，针对不同的压力和温度设定实验条件。实验测量不同的压力和温度下内螺纹管的压降情况，计算出不同流速下的流动阻力，得到对比图（见图2）。
从图中可以看出，超临界水参数对流动阻力有着明显的影响，流动阻力值随着压力和温度的升高而增加，且超临界区域的流动阻力值比临界区域更大。这一结果说明，超临界水的物理性质对内螺纹管内流动的阻力特性有着明显的影响。
3、不同螺距的影响
实验中设置了不同的螺距，测量不同的流量下的压降情况。通过计算流量和压降得到不同螺距下的流动阻力，得到对比图（见图3）。
从图中可以看出，在不同的流速下，不同螺距的内螺纹管的流动阻力存在一定的差异。随着螺距的减小，管壁表面的阻力明显增加，导致整个管