基于RANS/LES混合模型的90°方形弯管内流分析

发布时间：2021-04-12 18:41

　　为了了解90°方形弯管内流速度、压力分布、流动结构等流场参数带来的影响,分别对2种RANS/LES混合模型DDES和SAS在离心力作用下的弯管流场做数值模拟,并将流动横截面速度分布和外弧面流向压力系数分布与试验结果进行对比分析.为此,进一步比较了2种模型的瞬时流动结构和湍动能分布.结果表明:DDES和SAS的速度分布曲线及外弧面压力系数变化趋势相近,但是DDES在近壁区速度曲线和外弧面壁面压力系数分布上更接近试验结果;根据壁面小涡的尺度分布,DDES模拟结果在贴壁和近壁处有多种尺度的小涡,而SAS结果仅在贴壁面处存在若干无规则小涡; DDES能模拟出理论上四涡交界处的低湍动能区,而SAS未能得到此现象. 

【文章来源】：排灌机械工程学报. 2020,38(01)北大核心CSCD

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

90°方形弯管几何结构

图1 90°方形弯管几何结构在弯曲段设柱坐标系，原点O1位于弯曲段中心线曲率中心，θ为极角，弯曲段进口截面处θ=0°，出口截面θ=90°;在A,B直管段另设流向笛卡尔坐标系，x表示直管段长度，沿流向为正，θ=0°和90°时，x取为0．定义为主流方向的量纲一坐标，

对比发现，相对RANS结果[9],DDES和SAS较为真实地得到流场时均速度大小及分布规律．靠近壁面处(0.9<Z*<1.0)DDES结果更贴近试验值，且从图3a曲线振荡情况可以看出DDES计算稳定性高于SAS.3.1.2 外弧面流向静压分布

【参考文献】：
期刊论文
[1]迪恩涡影响弯管流体运动能量耗散的数值研究[J]. 钟乐,肖乃玉.  湖南生态科学学报. 2017(03)
[2]基于大涡模拟的射流式离心泵射流器内部的流动特性[J]. 李贵东,王洋,杨学明,赵立峰,吴文,胡日新.  排灌机械工程学报. 2017(05)

博士论文
[1]离心泵内不稳定流动的试验及数值模型研究[D]. 任芸.江苏大学 2013



本文编号：3133787