水力旋流器旋流运动的格子Boltzmann模拟

发布时间：2018-07-29 06:16

【摘要】：为确定格子Boltzmann方法对水力旋流器中旋流场模拟的适用性,基于水力旋流器的实验模型,采用格子Boltzmann方法,对水力旋流器内单相旋流场进行了模拟,并将本文模拟得到的平均速度分布与实验结果进行对比,给出了平均切向速度和平均轴向速度与实验值的相对误差。结果表明:格子Boltzmann方法能够模拟出水力旋流器中存在的旋流运动,并捕捉到流场的二次回流现象以及涡核的非稳态特征;模拟获得的平均轴向速度和平均切向速度分布与实验结果基本吻合,且对中心二次回流的模拟结果好于Hreiz(2011)文献模拟结果;模拟得出了平均径向速度在轴向上的方向交替变化,这与Hreiz(2011)结论吻合,并给出了水力旋流器中存在的旋进涡核现象。由此证明,格子Boltzmann方法可用于水力旋流器内旋流场的模拟。
[Abstract]:In order to determine the applicability of lattice Boltzmann method to hydrocyclone flow field simulation, based on the experimental model of hydrocyclone, the single-phase swirl field in hydrocyclone was simulated by lattice Boltzmann method. The average velocity distribution obtained in this paper is compared with the experimental results, and the relative error between the average tangential velocity and the average axial velocity and the experimental value is given. The results show that the lattice Boltzmann method can simulate the swirl motion in hydrocyclone and capture the secondary reflux phenomenon and the unsteady characteristics of the vortex core. The distributions of mean axial velocity and mean tangential velocity obtained by the simulation are basically consistent with the experimental results, and the simulation results of the central secondary reflux are better than those of Hreiz's (2011) literature, and the alternating variation of the average radial velocity in the axial direction is obtained. This is in agreement with Hreiz's (2011) conclusion, and the phenomenon of precession vortex core in hydrocyclone is given. It is proved that the lattice Boltzmann method can be used to simulate the swirl field in hydrocyclone.
【作者单位】： 哈尔滨工程大学航天与建筑工程学院;
【分类号】：TQ051.8

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本文编号：2151794