本文關(guān)鍵詞：旋流消能工內(nèi)空腔旋流的流速特性　出處：《四川大學(xué)學(xué)報(bào)(工程科學(xué)版)》2016年02期 　論文類型：期刊論文

  更多相關(guān)文章： 空腔旋流 流速特性 切向流速 組合渦 數(shù)值模擬

【摘要】：為了揭示空腔旋流的內(nèi)部流場(chǎng)特性,以公伯峽水平旋流消能工為例,結(jié)合數(shù)值模擬和試驗(yàn)成果,研究空腔旋流的流速特性。結(jié)果表明,隨半徑的增大,同一軸向斷面的切向流速呈先增大后減小的規(guī)律,具有組合渦的分布特性,而軸向流速具有先急劇增大,而后平緩變化的特性。旋流消能工內(nèi)空腔旋流的流動(dòng)以切向流動(dòng)和軸向流動(dòng)為主,且沿程是由切向流速向軸向流速轉(zhuǎn)變的,并與旋流角的沿程分布相印證。組合渦指數(shù)是旋流內(nèi)部流動(dòng)自由程度和能量損失的體現(xiàn),在研究流段上其值介于-0.8~0.5之間,并隨半徑的減小而減小;組合渦指數(shù)的沿程分布表明旋流消能工內(nèi)的空腔旋流沿程是由準(zhǔn)強(qiáng)制渦向準(zhǔn)自由渦轉(zhuǎn)變的。推導(dǎo)并建立壓強(qiáng)及流量的計(jì)算公式,代入數(shù)值模擬結(jié)果驗(yàn)證了空腔旋流的組合渦運(yùn)動(dòng)規(guī)律,成果可為空腔旋流內(nèi)部微觀流動(dòng)特性的研究提供參考。
[Abstract]:In order to reveal the internal flow field characteristics of cavity swirl, taking Gongboxia horizontal swirl dissipator as an example, combined with numerical simulation and experimental results, the flow velocity characteristics of cavity swirl are studied. The results show that the flow velocity increases with the increase of radius. The tangential velocity of the same axial section increases first and then decreases, and has the characteristics of combined vortex distribution, while the axial velocity increases sharply at first. The flow of swirl energy dissipator is mainly tangential flow and axial flow, and the flow along the direction is from tangential velocity to axial velocity. The combined vortex index is the embodiment of the free degree and energy loss of the swirl flow, and its value is between -0.8 and 0.5 in the studied flow section. And it decreases with the decrease of radius. The distribution of the combined vortex exponent shows that the swirl flow in the swirl energy dissipator is changed from quasi-forced vortex to quasi-free vortex. The calculation formulas of pressure and flow rate are derived and established. The combined vortex motion of cavity swirl is verified by the numerical simulation results, and the results can provide a reference for the study of microscopic flow characteristics in cavity swirl.
【作者單位】： 蘭州理工大學(xué)西部能源與環(huán)境研究中心;蘭州理工大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院;西安理工大學(xué)水利水電學(xué)院;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51509123;51479164) 甘肅省自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(1506RJZA110)
【分類號(hào)】：TV135.2
【正文快照】： 旋流是一種空間3維運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象,其主要特征是流體在軸向運(yùn)動(dòng)的同時(shí)迭加了切向的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),因具有能量集中、攜帶能力強(qiáng)等特點(diǎn),在工程和工業(yè)中應(yīng)用廣泛,如旋流消能[1-2]、旋流分離[3]、旋流沉砂[4]等。旋流消能工就是利用旋流消能原理提出的一種生態(tài)環(huán)境友好的消能技術(shù),其內(nèi)部形成

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