為了分析近壁面流場(chǎng)結(jié)構(gòu)對(duì)附著型空化初生特性的影響規(guī)律,通過(guò)數(shù)值模擬方法開(kāi)展不同來(lái)流攻角條件下繞平頭回轉(zhuǎn)體初生空化的形成及流動(dòng)特性研究。采用均質(zhì)兩相流模型并耦合大渦模擬(LES)方法和Zwart空化模型,對(duì)繞平頭回轉(zhuǎn)體初生空化進(jìn)行數(shù)值模擬。研究結(jié)果表明:LES方法可以較好地模擬繞平頭回轉(zhuǎn)體的初生空化流動(dòng),計(jì)算得到的空穴形態(tài)及其隨時(shí)間的演變過(guò)程與實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本一致;各攻角條件下的初生空穴均呈不規(guī)則的團(tuán)泡狀,不對(duì)稱(chēng)地分布在回轉(zhuǎn)體肩部的分離渦區(qū)域內(nèi);隨著攻角增大,回轉(zhuǎn)體迎流區(qū)域的初生空穴分布范圍逐漸減小,背流區(qū)域的初生空穴分布范圍逐漸擴(kuò)大;初生空穴的分布規(guī)律與時(shí)均分離渦結(jié)構(gòu)緊密相關(guān);隨著攻角增大,迎流面分離渦尺度逐漸減小并向回轉(zhuǎn)體頭部及壁面移動(dòng),背流面分離渦尺度逐漸增大;大攻角條件下,在回轉(zhuǎn)體背流面的分離再附著點(diǎn)附近出現(xiàn)二次分離現(xiàn)象,促使初生空化在此處形成。

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