4.1 圆截面螺旋管道黏性流动特性
2025年10月13日
4.1 圆截面螺旋管道黏性流动特性

图4-1 螺旋阻尼孔构造
本章节介绍的黏滞阻尼器在活塞上设有螺旋式阻尼孔(阻尼孔构造见图4-1所示)。螺旋通道是一种曲线管道,在流体力学领域,通常把平面弯管、扭管、螺旋管道等通称为曲线管道。早在20世纪初,人们就已开始对曲线管道内的流体流动进行研究,其中Dean是曲线管道流动研究的开拓者[1][2],利用摄动方法求解了圆截面封闭环形管道内的黏性流动,并首次在理论上发现截面上存在二次流动,为曲线管道流体流动的研究奠定了理论基础。此后又有很多学者做了大量研究工作,取得了一些重要成果,但是由于曲线管道流动的复杂性以及流体性能的不同,仍存在不少问题有待进一步解决。
对于平面弯管,管道中心线的形状仅由曲率κ决定,而螺旋管道为双参数曲线管道,其管道中心线的形状需要由曲率κ和挠率τ共同确定[3][4]。由于挠率的影响,流动的上下对称性不再存在,平面弯管流动的结论不符合螺旋管道的流动规律。20世纪80年代以后,Murata、Wang、Germano等开始对螺旋管道内流体进行研究,在理论上取得了一定进展[3-22]。