搅拌槽内气液流动大涡数值模拟研究

为优化搅拌槽体型设计、提高搅拌效率,分别利用气液两相大涡模型和标准k-ε紊流模型,结合多参考系法,对搅拌槽内的气液混合过程进行了模拟计算;控制方程的离散使用了有限体积法;速度与压力耦合求解时使用了压力隐式算子分裂PISO(Pressure-Implicit with Splitting of Operators)算法;模拟自由水面采用了VOF(Volume of Fluid)法;通过计算得到了搅拌槽在相同通气率、不同转轮转速下的气液流动速度场以及不同截面含气率的分布规律。比较两种模型,模拟结果表明:叶片旋转区域紊流的各向异性随着转速的增加而明显加强;基于各向同性假设的标准k-ε紊流模型不能描述流体流速的波动变化,而大涡模拟能够捕捉叶片附近区域流场的分布规律;在通气率一定的情况下,转轮转速的大小对下叶轮附近区域的含气率影响较小,而对上叶轮附近区域含气率的影响较大。     

消能锥阀结构改进的三维数值模拟研究

对常规消能锥阀体型进行了改进,提出了一种新型的嵌套式消能锥阀.该新阀将原来通过阀体的一股环状射流变为两股互不平行的环状射流,通过这两股高速水流在阀口的碰撞提高消能率、改善流态.采用可压缩的两相流模型,辅以Realizable k–ε湍流模型来模拟锥阀附近水流的水力特性,对于自由水面的处理采用了VOF法,并进行压强场和流速场及消能情况的对比分析.结果显示:在上游进口端控制断面的水流流量相同的情况下使用嵌套式消能锥阀,阀前进水管道的压强可由原来的25kPa减小到15kPa,减小了40%;阀体所承受的压力由35kPa减小到10kPa,减小了57%;下游管道中水流落点之后的沿程断面平均流速减小了约0.1m/s.在上游进口端具有相同的总水头的情况下,嵌套式消能锥阀对流速水头及压强水头的消能能力都要比使用常规消能锥阀好.     

采用Poisson方程生成曲线风俗格时源项P、Q选择的研究

采用Poisson方程进行曲线网格生成时,如何确定合适的调节因子P、Q函数是网格生成技术中的一个重要的研究内容。本文提出一种新的构造P、Q函数的方法,该方法直接利用边界网格节点的分布信息来控制区域内部网格节点的分布,生成的正交曲线网格令人满意。该方法可应用于河道、湖泊等一类复杂边界的二维流速场的数值模拟中。     

曝气速度对曝气池流场影响的数值模拟分析

采用欧拉-欧拉多相流模型,辅以RNG k-ε湍流模型对一简化的推流式曝气池进行了数值模拟,控制方程采用有限体积法离散,并采用PISO(Pressure-Implicit with Splitting of Operators)算法求解.通过模拟得到了不同曝气速度下曝气池特征断面的气相体积分数、气液两相速度的分布规律以及...     

泄水建筑物曲面边壁三维定常紊流数值模拟

将紊流两方程k-ε模型应用于明流泄洪洞的流场分析,采用体坐标变换处理复杂的边界及模拟自由水面,获得了流速、紊动能、耗散率、压力等参数的分布。与有关实测资料对比分析,结果令人满意。     

掺气分流墩墩头的动水压强特性研究

对掺气分流墩墩头的动水压强特性进行了试验研究,以求了解墩头的抗空蚀性能及动水压强特性。试验结果得出：时均压强P／Pman沿墩高和Cp沿横断面的分布规律;墩头轴线与来流有夹角时Cp沿横断面的分布规律;墩头壁压脉动压强特性,在墩后充分供气时,墩头的空化特性。     

采用Poisson方程生成曲线网格时源项P、Q选择的研究

采用 Poisson方程进行曲线网格生成时 ,如何确定合适的调节因子 P、Q函数是网格生成技术中的一个重要的研究内容。本文提出一种新的构造 P、Q函数的方法 ,该方法直接利用边界网格节点的分布信息来控制区域内部网格节点的分布 ,生成的正交曲线网格令人满意。该方法可应用于河道、湖泊等一类复杂边界的二维流速场的数值模拟中。