一种低阻输油管道的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及油气输送技术领域，特别是一种输油管道。
【背景技术】
[0002]管道运输是油气运输的主要方式，管道运输中80%~100%的能量损耗都在输油管道内壁的表面摩擦阻力上。传统的减阻方法大多采用表面更光滑的管道或采用内涂层减少管道内表面的绝对粗糙度，但由于技术水平的限制，提高管道内表面的光滑度是有限度的，因此，采用此种方法来降低摩阻系数的潜力已经较小。
【发明内容】
[0003]本实用新型需要解决的技术问题是提供一种新型的低阻输油管道，以克服在油气运输过程中输油管道内壁对介质产生的阻力，进一步降低能量的损耗。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案如下。
[0005]一种低阻输油管道，所述输油管道的内壁上平行设置有顺应介质流动方向并倾斜设置的若干仿生沟槽，仿生沟槽在输油管道轴平面与输油管道相交的两条母线处形成夹角，其中一条母线处形成发散式沟槽，另一条母线处形成收敛式沟槽。
[0006]本实用新型的改进在于:所述发散式沟槽的夹角α为320° ( α < 350°，收敛式沟槽的夹角β为140° ^ β ^ 170°。
[0007]本实用新型的进一步改进在于:所述仿生沟槽内壁由里向外依次粘附有高分子涂料层和自润滑涂层。
[0008]由于采用了以上技术方案，本实用新型所取得技术进步如下。
[0009]本实用新型基于生物非光滑表面减阻技术，在输油管道的内壁上设置了若干仿生沟槽，且沟槽顺应介质方向并倾斜设置，此种结构模仿了生物表皮形貌，使输油管道中的液体紊流流经此非光滑表面时产生较小的剪切阻力，能够有效降低管壁阻力，突破了现有的7%减阻率的限制。仿生沟槽内设置的高分子涂料层和自润滑涂层，可使高分子扩散到沟槽顶端进入靠近表面的边界层中，能够有效减小因紊流产生在管道内壁产生的摩擦阻力；结合仿生沟槽形成组合式减阻，大大提高减阻率。
【附图说明】
[0010]图1为本实用新型的结构示意图；
[0011]图2为本实用新型局部剖视图。
[0012]其中:1.输油管道，2.仿生沟槽，3.发散式沟槽，4.收敛式沟槽，5.高分子涂料层，6.自润滑涂层。
【具体实施方式】
[0013]下面将结合附图和具体实施例对本实用新型进行进一步详细说明。
[0014]一种低阻输油管道，其结构如图1所示，输油管道I的内壁上平行设置有顺应介质流动方向并倾斜设置的若干仿生沟槽2，仿生沟槽在输油管道轴平面与输油管道相交的两条母线处形成夹角，其中一条母线处形成发散式沟槽3，发散式沟槽的夹角α为320° ( α < 350° ;另一条母线处形成收敛式沟槽4，收敛式沟槽的夹角β为140。 ^ β ^ 170。。
[0015]本实施例中，仿生沟槽内壁由里向外依次粘附有高分子涂料层5和自润滑涂层6，如图2所示。
[0016]本实用新型输油管道内壁上的仿生沟槽可采用生物加工方法来制备，生物加工采用直接复制手段模拟生物表皮形貌，可以最大程度地保持生物原型的结构信息，在结构、效率和功能效果上较仿形加工技术更直接、高效，且成本低，可操作性高。本实用新型仿生沟槽的沟槽间距S、高度h以及沟槽长度I可在油气特定介质下进行模拟实验后确定其形状和尺寸。
【主权项】
1.一种低阻输油管道，其特征在于:所述输油管道(I)的内壁上平行设置有顺应介质流动方向并倾斜设置的若干仿生沟槽(2)，仿生沟槽在输油管道轴平面与输油管道相交的两条母线处形成夹角，其中一条母线处形成发散式沟槽(3)，另一条母线处形成收敛式沟槽⑷。
2.根据权利要求1所述的一种低阻输油管道，其特征在于:所述发散式沟槽的夹角α为320°彡α彡350°，收敛式沟槽的夹角β为140° ^ β ^ 170°。
3.根据权利要求1或2所述的一种低阻输油管道，其特征在于:所述仿生沟槽内壁由里向外依次粘附有高分子涂料层(5 )和自润滑涂层(6 )。
【专利摘要】本实用新型公开了一种低阻输油管道，所述输油管道的内壁上平行设置有顺应介质流动方向并倾斜设置的若干仿生沟槽，仿生沟槽在输油管道轴平面与输油管道相交的两条母线处形成夹角，其中一条母线处形成发散式沟槽，另一条母线处形成收敛式沟槽。本实用新型模仿了生物表皮形貌，使输油管道中的液体紊流流经此非光滑表面时产生较小的剪切阻力，能够有效降低管壁阻力，突破了现有的7%减阻率的限制。
【IPC分类】F16L55-02
【公开号】CN204328326
【申请号】CN201420795924
【发明人】虞熠鹏, 于东立, 王斯妤, 高正阳
【申请人】华北电力大学（保定）
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2014年12月17日