帶攻角軸對稱體自然空泡流脈動特征的數(shù)值分析
本文選題:空泡流 + RANS方程; 參考:《力學(xué)季刊》2017年02期
【摘要】:采用雷諾平均NS方程對軸對稱體自然空泡流的脈動過程進行了數(shù)值模擬.采用通過降低兩相過渡區(qū)域內(nèi)湍流渦粘性系數(shù)的方法,實現(xiàn)了基于RANS方程的三維軸對稱體自然空泡整體脫落過程的數(shù)值模擬.與1/4平頭軸對稱體自然空泡流實驗結(jié)果比較,空泡大斷裂的脫落頻率計算值與實驗數(shù)據(jù)基本一致.數(shù)值模擬結(jié)果表明,在空化數(shù)相同條件下,頭型變化對空泡成長及脫落有著明顯的影響,半球頭模型的空泡長度較短,脫落頻率較大,而平頭模型的空泡長度更長,脫落頻率較低.零攻角條件下,自然空泡在大斷裂和脫落過程中也呈現(xiàn)非對稱性的空泡形態(tài).在小攻角條件下,攻角增大會使得背流側(cè)空泡長度變大,脫落頻率略有減小.當(dāng)攻角大于8度時,空泡的整體脫落規(guī)律性受到抑制.
[Abstract]:The Reynolds average NS equation is used to simulate the pulsation process of axisymmetric natural cavitation flow. By reducing the viscosity coefficient of turbulent vortices in a two-phase transition region, the numerical simulation of the whole falling off process of three-dimensional axisymmetric body natural cavitation based on RANS equation is realized. Compared with the experimental results of 1 / 4 flat head axisymmetric natural cavitation flow, the calculated values of the falling off frequency of the large cavitation fracture are in good agreement with the experimental data. The numerical simulation results show that, under the same cavitation number, the change of the head shape has a significant effect on the cavitation growth and shedding. The hemispherical model has shorter cavitation length and larger shedding frequency, while the flat head model has longer cavitation length. The frequency of shedding is low. Under the condition of zero angle of attack, natural cavitation also presents asymmetric cavitation in the process of large fracture and shedding. Under the condition of small angle of attack, the increase of attack angle will cause the length of cavitation to increase, and the frequency of shedding will decrease slightly. When the attack angle is greater than 8 degrees, the regularity of the whole falling of the cavitation is restrained.
【作者單位】: 上海交通大學(xué)工程力學(xué)系水動力學(xué)教育部重點實驗室;
【基金】:國家自然科學(xué)基金(10972138,11632012)
【分類號】:O35
【參考文獻】
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【共引文獻】
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【二級參考文獻】
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,本文編號:1810714
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