分离涡流场数值仿真的参数影响研究
本文选题：圆管楔形流场 切入点：粒子图像测速技术 出处：《机械工程学报》2016年12期
【摘要】：分离涡流场普遍存在于工业现场,数值仿真和试验研究在分离涡研究中相辅相成。数值仿真控制方程存在多个参数,某些参数变化对仿真结果有很大影响。以二维后向台阶流场、圆管后向台阶流场和圆管楔形流场为例,借助粒子图像测速技术和数值仿真方法,对参数变化影响进行研究。使用切应力运输(Shear stress transport,SST)k-ω湍流模型对分离涡流场进行数值仿真,理论推导得到SST k-ω湍流模型参数a_1变化对三种具有分离涡的流场数值仿真结果的影响。研究结果认为参数a_1越大,回流区长度越小。通过数值仿真验证理论推导结论。并通过比较模型参数变化对数值仿真结果的影响,认为圆管楔形流场与二维后向台阶流场、圆管后向台阶流场具有相似流场特性。根据粒子图像测速技术观测结果,优化模型参数a_1的设置。
[Abstract]:The separation vortex field exists in the industrial field, and the numerical simulation and experimental study complement each other in the separation vortex research.There are many parameters in the control equation of numerical simulation, and some parameters have great influence on the simulation results.Taking the two dimensional backward step flow field, the circular tube backward step flow field and the circular tube wedge flow field as examples, the influence of the parameter change is studied with the help of particle image velocimetry and numerical simulation method.In this paper, the shear stress stress transport stress transport model is used to simulate the separated eddy current field. The influence of the SST k- 蠅 turbulence model parameter a 1 on the numerical simulation results of the three flow fields with separated vortices is derived theoretically.The results show that the larger the parameter a _ 1, the smaller the length of the reflux zone.The theoretical conclusion is verified by numerical simulation.By comparing the influence of the model parameters on the numerical simulation results, it is concluded that the wedge flow field in a circular tube is similar to that in a two dimensional backward step flow field, and the backward step flow field in a circular tube has similar flow field characteristics.According to the observation results of particle image velocimetry, the setting of model parameter a _ 1 is optimized.
【作者单位】： 天津大学电气与自动化工程学院;天津大学天津市过程检测与控制重点实验室;
【基金】：国家自然科学基金(11332006,11272233,61101227) 国家重点基础研究发展计划(973计划,2012CB720101)资助项目
【分类号】：O35
【参考文献】
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【共引文献】
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，本文编号：1711770
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