针对壁面旋转变径管内螺旋流的压力应变项研究

发布时间：2024-03-09 00:20

　　通过壁面旋转变径圆管内螺旋湍流流动特征的分析,确定其切向速度场内涡流区为微团旋转主导的椭圆形流动,外涡流区为微团变形主导且受壁面旋转影响的双曲形流动.进而利用张量的不变量理论,引入旋转率张量与应变率张量的综合不变量作为模型系数,将适用于微团旋转主导的旋转湍流Reynolds应力压力应变项修正模型拓展到了非旋转效应主导的双曲形流动中.将修正压力应变项应用于壁面旋转变径圆管流场的模拟,并将结果与实测结果进行了对比,验证了修正模型的改进效果.

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【部分图文】：

图1变径圆管柱坐标系下速度的分解Fig．1Velocitydecompositionoftheflowfieldinthereducingpipeincylindricalcoordinates

地体现旋转效应的影响．为了使Ｒeynolds应力模型能够更好地描述壁面旋转变径圆管内的复杂旋转湍流问题，有必要对传统压力应变项进行适当修正．1壁面旋转变径圆管内流动特征分析壁面旋转变径圆管内，螺旋流具有典型静态旋流器内流场的流动特点．同时，管壁绕其自身轴线的旋转又使其具备轴向旋转....

图4几何模型Fig．4Thegeometricmodel

+(C3－C*3bijb槡ij)kSij+C4kbikSjk+bjkSjk－23bklSklδij()+C5k(bikΩjk+bjkΩik)，(7)式中C1=3．4，C*1=1．80，C2=4．2，C3=0．8，C*3=1．30，C4=1．25，C5=0．40为模型系数．将SSG....

图5切向速度对比(a)

(m/s)0．325tangentialvelocityofwallatDVw/(m/s)1．46ＲeynoldsnumberatDＲe19000rotationrateN4．5splitratioε/%53．4离散格式与算法控制方程在空间上采用有限体积法进行离散，具体离散格式及....

图6轴向速度对比(a)

应会改变近壁区流动的边界层结构［17］，而现有传统壁面函数对其模拟能力有限，本文采用传统的壁面函数对近壁区流动进行描述，因此，造成外涡流区的切向速度与实测仍有一定的差距．但总体上看，修正模型的切向速度在整体趋势上与实测结果更接近．(a)z=150mm(b)z=200mm(c)z=....

本文编号：3922615