資源描述：
《圓管彎道內(nèi)部流動(dòng)數(shù)值模擬及湍流模式比較研究.pdf》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、116西安理工大學(xué)學(xué)報(bào)JournalofXi’anUniversityofTechnology(2010)Vo1．26No．1文章編號(hào)：1006-4710(2010101-0116-05圓管彎道內(nèi)部流動(dòng)數(shù)值模擬及湍流模式比較研究楊湘隆，黃社華，熊淵(武漢大學(xué)水利水電學(xué)院，水資源與水電工程科學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北武漢430072)摘要：運(yùn)用有限體積法數(shù)值離散雷諾平均的Navier—Stokes方程，對(duì)9O。大曲率圓形截面彎管內(nèi)的湍流流動(dòng)進(jìn)行了計(jì)算模擬(其中雷諾應(yīng)力分別采用標(biāo)準(zhǔn)k-e模型、RNGk-6模型、Realizablek-6
2、模型進(jìn)行封閉)，并將計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)資料進(jìn)行了比較。結(jié)果表明，RNGk-6湍流模型結(jié)合雙層壁面區(qū)域處理方法能夠較為準(zhǔn)確地模擬大曲率管道中的流動(dòng)現(xiàn)象。關(guān)鍵詞：數(shù)值模擬；90。圓管彎道；湍流模式；二次流中圖分類號(hào)：TV135．29文獻(xiàn)標(biāo)志碼：AAComparativeStudyofNumericalSimulationofTurbulentFlowinBendingDuctofCircular-SectionandTurbulenceModelsYANGXiang—long，HUANGShe—hua，XIONGYuan(StateKe
3、yLaboratoryofWaterResourcesandHydroprowerEngineeringScience，CollegeofWaterResourcesandHydroelectricEngineering，WuhanUniversity，Wuhan430072，China)Abstract：3．Dturbulentflowwithin90。bendingductofcircular．sectioniSsimulatednumericallythroughReynolds．a(chǎn)veragedNavier．Stokes
4、equationsdifferentiatedbythefinitevolumemethod．TheReynoldstressiSenclosedbythreedifferentturbulencemodels(standardk．model，RNGk一model，Realizablek．mode1)separately．Thecalculatedresultsarecomparedwiththeexperimentaldata．Theresultsindicatethatturbulentflowsinthetubewithl
5、argecurvaturecanbepredictedaccuratelybasedonRNGk一modelththetwo-layerzonalwalltreatment．Keywords：numericalsimulations；bendingductofcircular—section；turbuleneemodel；secondarycur—rent在水利、化工、石油、動(dòng)力工程等大量使用管道評(píng)估以找到最合適的計(jì)算模型。例如，文獻(xiàn)[5]采輸運(yùn)系統(tǒng)的領(lǐng)域中，彎管的布置非常普遍。彎管中用了常見(jiàn)的三種湍流模式對(duì)直角彎管內(nèi)三維分離
6、流的流動(dòng)由于受到彎管曲率的影響，較直管的流場(chǎng)復(fù)動(dòng)進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)RNGk-6模型具有最好的預(yù)報(bào)能雜。例如，在管壁附近形成分離區(qū)，管道截面上產(chǎn)生力，而文獻(xiàn)[6]在采用不同湍流模式模擬城市街道二次流動(dòng)，這些現(xiàn)象不僅會(huì)造成流體總壓和能量的峽谷的大氣環(huán)境時(shí)卻發(fā)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)k-6模型模擬結(jié)果和損失，而且形成的局部障礙區(qū)域也使流動(dòng)系統(tǒng)的阻實(shí)驗(yàn)最為吻合。表明不同的湍流模式在不同的情況力增大，降低了熱量和質(zhì)量交換的效率。因此對(duì)下的適應(yīng)能力也不同。于彎管中流動(dòng)流場(chǎng)的研究一直是流體力學(xué)中研究的本文選用工程中最常用的標(biāo)準(zhǔn)k-e湍流模型和熱點(diǎn)問(wèn)題。它的兩種修正
7、形式的模型(RNGk-e模型和Realiza．早期對(duì)圓形彎管內(nèi)流動(dòng)的研究主要來(lái)自二個(gè)方blek-e模型)，分別結(jié)合了不同的壁面處理方法對(duì)面：實(shí)驗(yàn)上，文獻(xiàn)[3]對(duì)曲率為2的90。圓截面彎管90。圓管彎道水流進(jìn)行了數(shù)值模擬，并將計(jì)算結(jié)果與的紊流場(chǎng)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，得出了若干個(gè)軸向截面文獻(xiàn)[3]的實(shí)驗(yàn)資料進(jìn)行比較，分析三種模式對(duì)此的速度矢量圖及雷諾應(yīng)力圖；數(shù)值模擬上，文獻(xiàn)[4]問(wèn)題的預(yù)報(bào)能力，進(jìn)一步揭示強(qiáng)曲率彎管內(nèi)的流動(dòng)采用RNGJ}一占模型對(duì)圓形截面的彎管內(nèi)部流場(chǎng)進(jìn)特性，為水力機(jī)械等更復(fù)雜流場(chǎng)的計(jì)算提供依據(jù)。行了分析。1數(shù)學(xué)模型對(duì)復(fù)雜
8、的流動(dòng)現(xiàn)象，在采用某種特定的湍流模式進(jìn)行計(jì)算之前，有必要對(duì)各種常見(jiàn)湍流模式進(jìn)行從描述湍流瞬時(shí)運(yùn)動(dòng)的Navier．Stokes方程組出收稿日期：2009-08—10作者簡(jiǎn)介：楊湘隆(1985一)，男，湖南湘潭人，碩士。E-mail：yaJ1ong02@gmail．
