基于射流冲击横流原理产生涡旋及其测量

发布时间：2021-11-14 21:56

　　采用射流冲击横流的方法产生涡旋,模拟水岸和流水域的涡旋生成.通过CFD软件模拟真实的水流,研究射流和横流不同流速比以及射水口的位置对涡旋产生的影响,确定涡旋生成的最佳参量.实验中在水槽里产生稳定的涡旋,加入红色泡沫颗粒实现涡旋可视化,并采用双摄像头和3D-PIV技术对涡旋的三维流场特征和结构研究分析,计算得到涡旋的速度环量场、线速度场、涡量场以及黏度. 

【文章来源】：物理实验. 2020,40(07)

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

3 黏度

下面利用RNG k-湍流模型[9,13]对射流冲击横流的结构进行分析．图1为半无限横流紊动射流示意图．模型中的参量值为：u=u0,v=ω=?=0,k=0.06u20，ε=0.06u20/D.

由图2的红色框内涡旋的形态、速度大小和明显程度可以看出：当射水口接近水面、射流速度为8.00m/s时，横流速度越小，涡旋产生越明显，当横流速度为0.05m/s时可以产生巨大而且稳定涡旋．由图3的红色框内涡旋的形态、速度大小和明显程度可以看出：当射水口靠近水底、射流速度为8.00m/s时，横流速度越小，涡旋产生越明显，当横流速度为0.05m/s时产生的涡旋更加明显．

【参考文献】：
期刊论文
[1]倾斜变截面管理想流体喷射模型的构建[J]. 李轩,李大帅,王俊杰,张冠中,张雪.  物理实验. 2018(05)
[2]流体黏度的实验研究[J]. 俞天伦,马世红.  物理实验. 2014(12)
[3]轴对称湍流冲击射流场的数值预测[J]. 陈庆光,徐忠,张永建.  动力工程. 2002(06)
[4]用改进的RNG模式数值模拟湍流冲击射流流动[J]. 陈庆光,徐忠,张永建.  西安交通大学学报. 2002(09)
[5]平面激光诱导荧光技术测量横流中射流浓度场的研究[J]. 黄真理,李玉梁,余常昭.  水利学报. 1994(11)

博士论文
[1]三维PIV系统中匹配技术的研究[D]. 杜海.大连理工大学 2009
[2]横流冲击射流涡旋结构的实验和数值研究[D]. 张燕.上海大学 2005

硕士论文
[1]粒子图像测速（PIV）技术在水槽波浪中的研究[D]. 龙晓警.天津大学 2009



本文编号：3495417