基于Realizable k-ε湍流模型和Zwart空化模型,采用計算流體動力學方法（CFD）,結(jié)合相關(guān)文獻的研究成果,對某文丘里管的流動進行了模擬計算,研究穩(wěn)流工作的文丘里管的空化流體動力學特性和穩(wěn)流特性規(guī)律。流量的模擬數(shù)值與已有的試驗數(shù)值吻合較好,誤差在5.8%以內(nèi),證明數(shù)值模擬方法可以用來研究文丘里管的流動特性。通過改變文丘里管的漸縮段入口結(jié)構(gòu)跟漸擴段角度,對其穩(wěn)流特性進行研究,并得到以下結(jié)論:空化現(xiàn)象的出現(xiàn)是文丘里管穩(wěn)流作用的必要條件。增大文丘里管的漸擴段角度,邊界層分離現(xiàn)象更為嚴重,在尾流區(qū)會產(chǎn)生更多的旋渦,加劇了流體的湍流程度,造成了更多能量的不可逆耗散。在一定程度上,湍流程度與文丘里管的穩(wěn)流性能成正比。湍流愈劇烈,穩(wěn)流性能愈好。同時圓弧式收縮段結(jié)構(gòu)的文丘里管穩(wěn)流響應迅速;拋物線、直線式收縮段結(jié)構(gòu)的文丘里管穩(wěn)流響應較慢。 

【文章來源】：流體機械. 2020,48(03)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

文丘里管尺寸

本文使用軟件Gambit對流體域進行網(wǎng)格的劃分,d=10 mm,L=10 mm的文丘里管網(wǎng)格劃分情況如圖2所示。網(wǎng)格數(shù)量最終確定為20 034個,此時最差網(wǎng)格扭曲度為0.34。本文使用網(wǎng)格類型為四邊形網(wǎng)格,采用結(jié)構(gòu)化劃分方式。對文丘里管喉部位置進行網(wǎng)格加密處理,以保證整個流場的計算精度和收斂性滿足研究要求。3 文丘里管空化流動數(shù)值模擬

由圖4可知當漸擴段角度由5°增加到7°時,臨界壓力比由0.866降低到0.848。同時,穩(wěn)定時的流量由1.545 kg/s降到1.518 kg/s。為進一步探究文丘里管內(nèi)部流體流動特性,現(xiàn)以CV1為例,繪制其在時的速度分布云圖(見圖5)、壓力分布云圖(見圖6)。圖6 壓力云圖

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3347818