![点击分享此内容可以赚币 分享](/master/images/share_but.png)
空腔结构对文丘里管的流场特性影响.pdf
《空腔结构对文丘里管的流场特性影响.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《空腔结构对文丘里管的流场特性影响.pdf(4页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、空腔结构对文丘里管的流场特性影响马 良李 鹏任万龙王苗苗赵 鑫(.青岛海洋科技中心山东 青岛.山东省科学院海洋仪器仪表研究所山东 青岛)摘 要:文丘里管流动在流速较高的情况下易产生空化 本文基于对文丘里管空化流场的研究对文丘里管喉部结构进行结构改进采用大涡模拟的方法进行数值分析对有空腔结构文丘里管内流场的流动特性进行分析分析文丘里管内压力脉动探究不同位置的压力及速度的变化研究空化体积分数的变化分析不同压力比条件下空化数及空化长度的变化 通过前面的研究与分析掌握具有空腔结构文丘里管的流场特性为后续文丘里管的空化应用奠定基础关键词:文丘里管空腔流动空化压力场速度场中图分类号:文献标志码:./.(.
2、):.:收稿日期 作者简介 马 良()男硕士工程师主要从事深海技术装备设计、海上科考作业技术研究基金项目 科技部中国科学技术信息研究所 科学计量学联合实验室开放基金项目“科学前沿监测及学科融合研究的创新方法和实证研究 以海洋可再生能源为例”()国家重点研发计划课题“海洋能资源数据描述与预测”()引 言空化是一种常见的水力现象常见于船舶推进、叶轮机械等领域 通常是由于速度高压力降低至饱和蒸气压以下发生液相向气相转变产生空化 空化对于水力机械以及航行器推进具有不良影响需要加以抑制 空化过程中产生空泡随着空化流动的发展气泡猛烈溃灭同时产生高温高压射流伴随着化学键的断裂形成羟基自由基可广泛应用于藻类灭
3、活、水处理等领域文丘里管作为水力空化装置已有诸多学者对其进行了研究 周俊杰等利用 空化模型结合 模型分析了文丘里管空化限流的现象捕捉到了空化限流过程中的周期性空化现象同时捕捉到了文丘里管近壁面空化的回射流作用、局部气泡脱落及空化云变化 申屠云奇等探究了扩散角对文丘里管内湍流的影响分析了湍动能在轴对称截面的分布情况 汪玉明等分析了旋流杯内文丘里管张口的不稳定性分析了旋进涡核和小涡旋结构的演化规律 考虑文丘里管空化的产生条件尚没有学者针对文丘里管喉部改进进行空化系统研究本文基于文丘里管结构的流场特性规律考虑空腔流动的复杂性对文丘里管喉部结构添加空腔使空腔流动与空化流动相互干扰对文丘里管喉部空化产生
4、影响 通过分析不同结构文丘里管空化流场内压力分布、速度分布对比空化体积分数及空化数的变化分析具有空腔结构的文丘里管流动特性为后续文丘里管水力空化应用奠定基础 模型与方法 计算模型采用普通文丘里管及添加空腔结构的文丘里管模型如图 所示 喉部尺寸 喉部长度 收缩角 扩散角 为避免出口边界对文丘里管内部流动的影响将出口段延长总长为 文丘里管进口尺寸 出口尺寸 空腔结构在文丘里管喉部居中位置添加空腔长度 空腔高度 图 文丘里管结构.工程与试验 .湍流模型相比 模型大涡模拟()模型可以精确地捕捉到流场内的流动细节 大涡模拟方法通过滤波函数处理瞬态下的 方程及连续方程通过亚格子应力表达小尺度涡旋结构的影响
5、 因此滤波后不可压缩流体的 方程如下所示:()()()()式中分别表示 坐标轴轴方向的速度张量 为时间 为流体密度 为压强 为流体运动黏度 式中带上划线的量系经过滤波后的大尺度物理量 亚格子应力张量定义为 和雷诺应力相仿亚格子应力湍流模型是实现大涡数值模拟的关键亚格子模型是基于涡黏模型的其中湍流的影响被集中到湍流黏度该方法将亚格子尺度下的动能耗散视为类似于分子扩散 因此的表达形式为:()其中为湍流涡黏系数为亚格子应力中的各向同性部分为可解尺度的扭曲率张量定义为:()本文采用()模型作为亚格子应力模型其计算过程中选取了速度梯度张量的一种新形式 数值计算 求解设置本文采用商业软件 开展相关计算多相
6、流模型采用 考虑文丘里管流动过程中捕捉边壁的流动特性采用 模型进行计算 压力离散格式选择!体积离散格式选择二阶迎风格式压力方程选择二阶迎风格式 进口条件选择速度进口出口条件选择压力出口 空化模型为 模型该模型计算精度及计算结构均可用于捕捉文丘里管内空化过程 计算过程中时间步长设置为 总计算步数设置为 步 无关性验证采用数值方法开展文丘里管流场计算而流场计算过程中网格的数量和质量直接影响流场计算结果 为了保证流场计算结果不受网格数量和质量的影响开展网格无关性研究 在进行网格划分时划分了 套网格分别为 万()万()万()采用 套网格分别计算计算依托于商业流体计算软件 湍流模型及空化模型均采用相同的
7、设置以满足对比分析要求网格无关性验证如图 所示从图中可以看出随着网格数的增加文丘里管进出口的压差逐渐趋于稳定特别是当进口速度增加较大的情况 考虑网格的数量对计算结果的影响结合计算的时效性选择 的网格文件进行后续分析计算 结果与分析在上述计算网格的基础上开展流动特性分析研究空腔结构对文丘里管流场的影响 文丘里管空化产生时通常采用空化数及压力比表征文丘里管空化的流场特性 空化数用于评估空化发生的状态是无量纲参数通过文丘里管流动过程中的压降与湍动能的比值获得 空化数 及压力图 网格无关性验证比 的计算公式如下:()()其中为出口压力为进口压力为喉部速度为密度为便于分析不同结构文丘里管的空化强度及空化
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 空腔 结构 文丘里管 特性 影响
![提示](https://www.zixin.com.cn/images/bang_tan.gif)
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。