柔性軟管在壓力流體作用下的流場研究

周 樂，崔昭霞，蘇加光，范文娟

（內蒙古工業大學 機械學院，內蒙古 呼和浩特 010062）

0 引言

軟管具有一定的變形量，相對于金屬材料，在對中要求高的應用場合有著無可比擬的優越性。在輸送壓力流體的過程中，柔性軟管內部受到的流體壓力將逐步累積升高，軟管會發生變形，其變形程度受到其內部流體流場分布的影響。上海飛機研究所研究了液壓軟管彎曲半徑對軟管承壓能力的影響［1］。當軟管承受內壓作用以后，管內產生徑向力能夠引起軟管沿著母線方向斷裂，產生的軸向力能引起軟管沿著橫截面方向斷裂，因此本文基于流體力學軟件Fluent，對一種抗化學軟管進行了管路內部壓力脈動仿真分析，為軟管在澆注、輸送等方面的應用奠定一定的理論基礎。

1 柔性軟管的性能及連接方式

影響柔性軟管工作性能的兩個重要因素是材料和接頭結構。本文所分析的軟管是一種抗化學軟管，內徑為76mm，具有耐壓、耐油、耐溫等特性，而且能通過內置金屬絲導靜電，其材質EY的性能如表1所示。工作時，帶有一定壓力的流體通過軟管，軟管的兩端分別通過兩道安全喉箍與法蘭接頭連接，如圖1 所示。

表1 軟管材質EY的性能

2 軟管拉伸試驗

通過對軟管進行靜態拉伸試驗，得出軟管在承受軸向載荷時其軸向變形情況，以及軟管與法蘭接頭的軸向極限脫出力；然后根據軟管的尺寸，計算出軟管在極限脫出力范圍內的理論承壓能力，為后續分析計算提供合理的受力條件。……