為了分析近壁面流場結構對附著型空化初生特性的影響規(guī)律,通過數(shù)值模擬方法開展不同來流攻角條件下繞平頭回轉(zhuǎn)體初生空化的形成及流動特性研究。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,對繞平頭回轉(zhuǎn)體初生空化進行數(shù)值模擬。研究結果表明:LES方法可以較好地模擬繞平頭回轉(zhuǎn)體的初生空化流動,計算得到的空穴形態(tài)及其隨時間的演變過程與實驗結果基本一致;各攻角條件下的初生空穴均呈不規(guī)則的團泡狀,不對稱地分布在回轉(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大;初生空穴的分布規(guī)律與時均分離渦結構緊密相關;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,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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