碳鋼國(guó)標(biāo)彎頭由于流體粘滯性的存在，流體在流動(dòng)過程中液體內(nèi)部要產(chǎn)生摩擦阻力，液體克服阻力做功，引起運(yùn)動(dòng)液體機(jī)械能的損失，即水頭損失。碳鋼彎頭在相同的需諾數(shù)的條件下，數(shù)值模擬結(jié)果和試驗(yàn)結(jié)果基木相吻合，水頭損失系數(shù)的相對(duì)誤差最小值不到100，最大值為900，證明所用數(shù)值模擬方法是精確有效的。
在管道水力計(jì)算中，往往遇到不同管徑的彎頭，所以可以利用數(shù)值模擬的方法對(duì)不同型號(hào)的彎頭進(jìn)行模擬。分別建立管徑(內(nèi)徑)為32，40，110，140mm的彎頭連接模型，對(duì)不同管徑的承插式90°無縫化彎頭進(jìn)行數(shù)值模擬。模擬結(jié)果表明不同管徑的局部阻力系數(shù)隨需諾數(shù)變化趨勢(shì)基木相同，局部阻力系數(shù)隨需諾數(shù)的增大而迅速降低，在需諾數(shù)達(dá)到一定值后，局部阻力系數(shù)趨于一定值，隨需諾數(shù)的變化很小。
由于水流通過形變件受到強(qiáng)烈的擾動(dòng)，局部阻力系數(shù)在需諾數(shù)遠(yuǎn)小于進(jìn)入阻力平方區(qū)時(shí)的需諾數(shù)就趨于穩(wěn)定，可以認(rèn)為進(jìn)入阻力平方區(qū)，水流在阻力平方區(qū)時(shí)局部阻力系數(shù)與需諾數(shù)無關(guān)，這與圖通中顯示結(jié)果相一致。一般水力計(jì)算中，管道水流處于阻力平方區(qū)。在管網(wǎng)的設(shè)計(jì)計(jì)算中，經(jīng)過不同管徑的碳鋼彎頭水頭損失系數(shù)往往不考慮管徑變化的影響，而統(tǒng)一取值，且取值不盡相同，使得管網(wǎng)設(shè)計(jì)不經(jīng)濟(jì)，甚至不合理。所以找出進(jìn)入阻力平方區(qū)承插式90°彎頭局部阻力系數(shù)與管徑的關(guān)系，可以為管道的精確計(jì)算提供依據(jù)。
管彎頭是各種管路系統(tǒng)的重要管件之一，除了用作為改變介質(zhì)流動(dòng)方向外，還起到提高管路柔性，緩解管道振動(dòng)和約束力，對(duì)熱膨脹起補(bǔ)償?shù)茸饔?。管彎頭使用極為廣泛，所采用的材料及制造方法也呈現(xiàn)多樣化。然而，管彎頭由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，其應(yīng)力分布尚為人們所忽略，在決定管彎頭的結(jié)構(gòu)尺寸時(shí)，一般將其近似地看作為受內(nèi)壓作用的容器來處理。不考慮在實(shí)際運(yùn)行中的管件，由于壓力、溫度的波動(dòng)，流體的流動(dòng)方向改變所產(chǎn)生的離心力，以及幾何尺寸、制造、安裝及其它種種因素所造成的外加載荷的作用的影響。也就是說，管彎頭除了受內(nèi)壓作用外，還可能受到來自各個(gè)方向的力和力矩的作用，以及各種管道支架的支反力的作用等，因此，無縫化彎頭所受到的載荷工況是比較復(fù)雜的。
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