【摘要】：壁面處的y+值是體現(xiàn)壁面邊界層網(wǎng)格尺度的主要參數(shù),對泵站流場數(shù)值計算結(jié)果有重要影響。為明確不同計算目標(biāo)對y+的依賴性,以一泵站為研究對象,在網(wǎng)格數(shù)量無關(guān)性檢查的基礎(chǔ)上,從網(wǎng)格劃分難易程度、數(shù)值計算精度和效率方面提出3種網(wǎng)格劃分方案:全局非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格方案,指定邊界層高度的全局非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格方案,以及指定邊界層高度的分塊結(jié)構(gòu)網(wǎng)格方案,對應(yīng)的y+值分別為10~2 000、10~1 000、10~500。方案二與方案三在模擬得到的流速分布均勻度方面幾乎沒有差別,渦量場的漩渦數(shù)量、渦量值和漩渦核心區(qū)分布位置也非常接近,而方案一則與之相差較大。研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)只需了解泵站宏觀水力性能時,可采用簡單易行的方案一所對應(yīng)的網(wǎng)格方案,y+范圍可適當(dāng)放寬到0~2 000;當(dāng)要預(yù)測進水部分流場的流動特性,特別是漩渦分布特性時,需確保y+位于1 000以內(nèi),可采用方案二的網(wǎng)格方案;若對進水流場進行詳細研究,或者進行除渦裝置的研究時,則需使得整個計算域的y+滿足30~500的要求,即采用方案三的網(wǎng)格方案。
[Abstract]:The y value of the wall is the main parameter reflecting the grid scale of the wall boundary layer, which has an important influence on the numerical results of the flow field of the pump station. In order to determine the dependence of different computing targets on y, a pumping station is taken as the research object. Based on the inspection of the independence of grid quantity, it is easy to divide the grid. In terms of numerical calculation accuracy and efficiency, three mesh schemes are proposed: global unstructured mesh scheme, global unstructured mesh scheme with specified height of boundary layer, and block structured grid scheme with specified height of boundary layer. The corresponding y values are 102000, 101000 and 10500, respectively. There is almost no difference in the uniformity of velocity distribution between scheme two and scheme three. The number of vortices in the vorticity field, the vorticity value and the distribution of vortex core are very close to each other, but the difference between scheme 1 and scheme 1 is quite large. It is found that when only the macroscopic hydraulic performance of pump stations is known, a simple and easy grid scheme can be adopted, and the y range can be extended to 0 / 2 000; In order to predict the flow characteristics of the influent part, especially the vortex distribution, it is necessary to ensure that y is less than 1 000, so the grid scheme of scheme 2 can be adopted. If the influent flow field is studied in detail or the vortex removal device is studied, it is necessary to make the y of the whole computing domain meet the requirement of 30g / 500, that is, the grid scheme of scheme 3 is adopted.
【作者單位】： 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)水利與土木工程學(xué)院;北京市供水管網(wǎng)系統(tǒng)安全與節(jié)能工程技術(shù)研究中心;
【基金】：國家自然科學(xué)基金項目(51139007) 國家科技支撐計劃項目(2015BAD20B01)
【分類號】：TV675

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本文編號：2402190